24V PNP sensor an STM32

[Matthias L. (lindner8712)]

Guten Abend,

ich hätte eine kurze Frage zum Anschluss eines 24V Sensors (PNP) an 
einem STM32. Da ich den selben Ground hab (STM wird über Schaltnetzteil 
versorgt bringt mir der hier eingentlich gesetzte Optokoppler nix.
Deshalb würde ich nun nen Spannungsteiler einsetzen.

bisschen Angsthase ist dabei, bei google hab ich noch gefunden das man 
mit Zener Dioden die Spannnung nochmals begrenzt werden kann, aus diesem 
grund ist der Spannungsteiler ((24V*680/5000+680)=2,87V-> Reicht als 
High Pegel) auch recht niederohmig (Zener Strom). und final noch ein 
kleiner Kerko.

Jetzt die Frage... Totaler Käse oder einigermaßen brauchbar?

Hab auch einige beispiele mit Suppressor bzw. TVS gesehen, sind die 
vorteilhafter gegenüber der Z-Diode?

Vorab Danke euch für eure Einschätzung!

Gruß M.

[Harald A. (embedded)]

Doch, sollte so funktionieren. Ich würde den Teiler deutlich 
hochohmiger machen und anstelle der 3.3V Z-Diode eine 2.7V nehmen. Eine 
TVS möglichst direkt am Eingang kann verhindern, dass Dir bei ESD etwas 
direkt in die Schaltung koppelt. Alle Komponenten haben schließlich auch 
parasitäre Effekte, die Dir diese Energie bis an den Portpin bringen.

[Matthias L. (lindner8712)]

Hallo,
Danke für das Feedback.
Hochohmiger damit die Quelle (sensor) nicht so stark belastet wird oder 
steckt da noch was anderes dahinter?

Danke nochmals :-)

[Harald A. (embedded)]

Och, 5.5k sind ja schon 4.5mA bei 24V. Ich wäre schon eher bei 1mA.

[Klaus H. (hildek)]

Matthias L. schrieb:
> bisschen Angsthase ist dabei, bei google hab ich noch gefunden das man
> mit Zener Dioden die Spannnung nochmals begrenzt werden kann, aus diesem
> grund ist der Spannungsteiler ((24V*680/5000+680)=2,87V-> Reicht als
> High Pegel) auch recht niederohmig (Zener Strom). und final noch ein
> kleiner Kerko.
Ich würde den Teiler auf 3V auslegen. Und, wie Harald A. schon bemerkte, 
deutlich hochohmiger machen. Außer die Leitungen vom Taster sind lang 
und gehen durch el. verseuchtes Gebiet. Dann kann man auch die fast 5mA 
spendieren.

Selbst die Z-Diode ist nicht zwingend notwendig. Ich würde jedoch schon 
die 3.3V-Version nehmen, denn mit wenig Strom liegt die Z-Spannung eher 
niedriger und meist darf man bis zu 0.5V ... 0.7V höher gehen am 
Eingang.
Außerdem: die im µC eingebaute Diode nach +VCC wirkt auch als Schutz und 
kann mitverwendet werden, wenn der Teiler hochohmig ist. In manchen 
Applikationsschriften wird nur ein hochohmiger Serienwiderstand 
verwendet und die Begrenzung macht diese Diode. Ein Spannungsteiler ist 
aber besser!

Es ist halt die Frage, was du an Umgebung hast. Wenn die 24V 
einigermaßen sauber und stabil sind und die Leitungen zum gezeichneten 
Schalter kurz, dann reichen die beiden Teilerwiderstände.

Vielleicht sind der C mit 100nF ein wenig zu viel. Der reduziert die 
Flankensteilheit und du solltest überprüfen, wie langsam die 
Anstiegszeit am µC-Pin sein darf. Falls es ein Eingang mit 
Schmitt-Trigger sein sollte, dann ist es ok. Sonst würde ich schon eher 
bei 10nF landen.
Übrigens: auch dieser Kondensator nimmt ESD-Störenergie auf.

> Hab auch einige beispiele mit Suppressor bzw. TVS gesehen, sind die
> vorteilhafter gegenüber der Z-Diode?
Naja, für reinen ESD-Schutz sind die schon brauchbar. Supressordioden 
braucht man eigentlich nur an empfindlichen Eingängen, die an langen 
Kabeln  hängen und ggf. auch die Kontakte berührbar sind. Ich sehe hier 
keine Notwendigkeit oder Vorteile.

Ein Optokoppler würde für dein Angstgefühl durchaus was bringen: auch 
wenn keine GND-Trennung da ist, er kann nicht mehr abliefern als das was 
an dem Ausgangstransistor an Versorgung angeschlossen ist. Selbst wenn 
die LED im OK wegen zu hohem Eingangssignal nicht überlebt, der µC nimmt 
keinen Schaden.

[Carsten-Peter C. (carsten-p)]

Hallo, hier ein Schaltungsvorschlag. Mit RI lässt sich der Strom 
einstellen. RV für die Mindestspannung, kann auch weggelassen werden. 
Wenn noch keine Spannung am STM anliegt, liegt auch keine Spannung am 
Eingang des STM an
Gruß
Carsten

Sehe gerade ,so funktioniert es nicht.

Der Vorwiderstand von der Basie zum STM fehlte. Entschuldigung
Carsten

[Carsten-Peter C. (carsten-p)]

So sollte es gehen. R_V muss viel größer sein wie RI
Gruß
Carsten