Hallo liebe Leute, für eine Installation möchte ich Folgendes umsetzen: Drei Metallskulpturen sind in einem Raum. Sobald Leute jeweils diese Anfassen und einen weiteren zentralen Metallgegenstand berühren, wird dies auf einem µC registriert. Der Trigger soll möglichst auch funktionieren wenn die Pole über zwei Leute in Reihe gebrückt werden. (deswegen würde ich eine kapazitive Lösung vorerst umgehen wollen) Momentan hab ich dies folgendermaßen umgesetzt: Ein Raspberry Pi ist die Zentrale und soll die Berührungen übermittelt bekommen. Ein Arduino registriert auf 3 analogen Eingängen die Spannungen der drei Strompfade. (also Skulptur(ADC)->Gegenstand(5V) ADCs habe ich mit 1k auf GND gezogen um die Eingänge zu definieren. Der Testaufbau funktionierte wie gewünscht, leider hab ich dann beim installieren gemerkt, dass da auf meinen längeren Leitungen (5m) induktiv Spannungen eingekoppelt werden. Dieses "Rauschen" kam periodisch aller 2 bis 5 Sekunden, wodurch ich den Schwellwert fürs Registrieren erhöhen musste. Nun bin ich mit der Sensibilität nicht mehr zufrieden. folgende Ideen habe ich noch: a)Ein ESP32 sitzt unter der Decke des Raumes und hat damit kürzere Leitungen zu den "Sensoren". Per WLAN werden die Werte über MQTT ans Raspberry übergeben. Das funktioniert soweit ganz ok, leider sind die ESP32 am oberen und unteren Spannungsbereich der ADCs etwas unempfindlich und haben im Gegensatz zum Arduino lediglich 3,3V. b) Die Spannung der Sensorik erhöhen (<12VDC) bzw. irgendwie mit Spannungsteilern arbeiten? c) Cat6-Kabel verwenden um die Antennenwirkung der Zuleitungen zu unterbinden. Nun hab ich mehr Ahnung vom Programmieren als von Elektronik, wahrscheinlich sehe ich da ja eine einfachere Lösung nicht....hat da jemand Ideen? Schöne Grüße & insgesamt mal ein großes Dankeschön an das Forum und die Community, durch die ich schon viel lernen konnte.
Sindass schrieb: > Hallo liebe Leute, > > für eine Installation möchte ich Folgendes umsetzen: > Drei Metallskulpturen sind in einem Raum. Sobald Leute jeweils diese > Anfassen und einen weiteren zentralen Metallgegenstand berühren, wird > dies auf einem µC registriert. Der Trigger soll möglichst auch > funktionieren wenn die Pole über zwei Leute in Reihe gebrückt werden. Wie es der Zufall (tm) will, macht dieses Projekt GENAU das! Beitrag "LED-Gesellschaftspiel "Light Touch"" > (deswegen würde ich eine kapazitive Lösung vorerst umgehen wollen) Die arbeitet ohmsch. > a)Ein ESP32 sitzt unter der Decke des Raumes und hat damit kürzere > Leitungen zu den "Sensoren". Per WLAN werden die Werte über MQTT ans > Raspberry übergeben. > Das funktioniert soweit ganz ok, leider sind die ESP32 am oberen und > unteren Spannungsbereich der ADCs etwas unempfindlich und haben im > Gegensatz zum Arduino lediglich 3,3V. Reicht doch. > b) Die Spannung der Sensorik erhöhen (<12VDC) bzw. irgendwie mit > Spannungsteilern arbeiten? Braucht man nicht. > c) Cat6-Kabel verwenden um die Antennenwirkung der Zuleitungen zu > unterbinden. Kann man machen, muss dann aber den Schirm auf Masse auflegen. Muss kein CAT6 sein, CAT3 oder CAT5 reicht locker, Hauptsache geschirmt.
Du solltest die Leitungen auf jeden Fall gegen ESD sichern, indem du da noch 100k-220k Widerstände in Reihe legst. Als Empfänger selber eignen sich z.B. CMOS Gatter sehr gut, wie z.B. ein 74HC14 mit seinen 6 Invertern. Da legst du die Eingänge über z.B. 1M-2M gegen Masse und schaltst noch ein paar nF parallel, um Störungen zu schlucken. In die Zuleitung einen 100k Widerstand und deine zentrale Kugel legst du auf Plus.
Matthias S. schrieb: > Du solltest die Leitungen auf jeden Fall gegen ESD sichern, indem du da > noch 100k-220k Widerstände in Reihe legst. Nö. Dafür gibt es ESD-Dioden. > Als Empfänger selber eignen > sich z.B. CMOS Gatter sehr gut, wie z.B. ein 74HC14 mit seinen 6 > Invertern. Da legst du die Eingänge über z.B. 1M-2M gegen Masse und > schaltst noch ein paar nF parallel, um Störungen zu schlucken. In die > Zuleitung einen 100k Widerstand und deine zentrale Kugel legst du auf > Plus. Naja, so ähnlich funktioniert es in dem Projekt oben auch.
Danke für die Infos, ich werde mich da mal reinfuchsen. Gerade mit Gattern habe ich noch nie gearbeitet...ich werde auch Idee a+c vorantreiben, die Leitungen sind ja scheinbar Kern des Problems. Wegen EMV-Schutz: Macht es eigentlich einen Unterschied, ob ich den analogen Eingang direkt am ESP32 auf GND ziehe, oder mitführe und erst nach 5m(cat-twistedpair)Leitung kurz vor dem Sensor über Widerstand "erde"? Falk B. schrieb: >> Du solltest die Leitungen auf jeden Fall gegen ESD sichern, indem du da >> noch 100k-220k Widerstände in Reihe legst. > > Nö. Dafür gibt es ESD-Dioden. Ok, ist das das gleiche wie EMV? Oder schütze ich da gegen sowas wie Blitzinduktion auf meiner Leiterschleife? Hattest du es bei dem Gesellschaftsspiel letztendlich mit Transistoren oder anderweitig verstärkt? Und falls ich die Spannung höhersetzen wöllte, ein Optokoppler LLC (z.B. DST-1R4P-N) ist von der Auflösung fein genug für sowas? Schönen Abend
Sindass schrieb: > leider hab ich dann beim > installieren gemerkt, dass da auf meinen längeren Leitungen (5m) > induktiv Spannungen eingekoppelt werden. Du kannst natürlich nicht nur einer Messung vertrauen, sondern mußt über mehrere Messungen filtern (z.B. Median). Minimal über 20ms (50Hz).
Sindass schrieb: > Danke für die Infos, ich werde mich da mal reinfuchsen. Gerade mit > Gattern habe ich noch nie gearbeitet...ich werde auch Idee a+c > vorantreiben, die Leitungen sind ja scheinbar Kern des Problems. Wegen > EMV-Schutz: EMV-Schutz gibt es nicht. Siehe EMV. > Macht es eigentlich einen Unterschied, ob ich den analogen > Eingang direkt am ESP32 auf GND ziehe, oder mitführe und erst nach > 5m(cat-twistedpair)Leitung kurz vor dem Sensor über Widerstand "erde"? ??? > Falk B. schrieb: >>> Du solltest die Leitungen auf jeden Fall gegen ESD sichern, indem du da >>> noch 100k-220k Widerstände in Reihe legst. >> >> Nö. Dafür gibt es ESD-Dioden. > > Ok, ist das das gleiche wie EMV? Weißt du überhaupt, wofür die Abkürzung EMV steht? Und was sie bedeutet? > Oder schütze ich da gegen sowas wie > Blitzinduktion auf meiner Leiterschleife? Jaja, Blitzinduktion. Für Blitzmerker. > Hattest du es bei dem Gesellschaftsspiel letztendlich mit Transistoren > oder anderweitig verstärkt? Nein. Dort ist ein Schaltplan drin. > Und falls ich die Spannung höhersetzen wöllte, ein Optokoppler LLC (z.B. > DST-1R4P-N) ist von der Auflösung fein genug für sowas? So ein Unsinn!
Peter D. schrieb: > Du kannst natürlich nicht nur einer Messung vertrauen, sondern mußt über > mehrere Messungen filtern (z.B. Median). Minimal über 20ms (50Hz). Das ist so allgemein nicht korrekt. Es KANN sein, daß Mehrfachmessungen und Mittelwertbildung (= Tiefpassfilterung) nötig ist. Es KANN sein, daß diese besonders zur 50 Hz Unterdrückung ganzzahlige Vielfache von 20ms (50Hz) sein muss. Aber das sind alles KANN-Bedingungen, nicht zwingend.
Falk B. schrieb: > Es KANN sein Es WIRD mit Sicherheit so sein, sonst hätte er ja die beschriebenen Probleme nicht. Generell habe ich keine einzige Anwendung, wo ich bei Entscheidungen nur einer einzigen ADC-Messung vertraue. Die ADCs sind in der Regel auch schnell genug und SRAM ist auch genug vorhanden. Alle Signale, die von außen reinkommen, versuche ich zu validieren.
:
Bearbeitet durch User
Peter D. schrieb: > Alle Signale, die von außen reinkommen, versuche ich zu validieren. Ok danke, dass werde ich auch nochmal versuchen. Ich hatte lediglich mit jeweils 2 aufeinanderfolgenden Messungen mit 10ms Versatz herumprobiert.
Peter D. schrieb: > Es WIRD mit Sicherheit so sein, sonst hätte er ja die beschriebenen > Probleme nicht. Du bist dir sicher, wo du weder die Schaltung noch den realen Aufbau kennst? RESPEKT! > Generell habe ich keine einzige Anwendung, wo ich bei Entscheidungen nur > einer einzigen ADC-Messung vertraue. Das KANN schon sein, ist aber nicht die Regel. > Die ADCs sind in der Regel auch > schnell genug und SRAM ist auch genug vorhanden. Mag sein, aber manchmal will oder kann man keine digitale Mittelwertbildung machen. Es ist auch falsch, den Eindruck zu vermitteln, daß das immer nötig oder sinnvoll ist! Das ist es nicht! Wenn man weiß was man tut und die Eingangsbeschaltung des ADC sowie die davor liegende Sensorik stimmt, KANN man auf einzelnen ADC-Messungen vertrauen. Hab ich mehrfach getan. > Alle Signale, die von außen reinkommen, versuche ich zu validieren. Jaja, du großer Validator. Solche Mittelwertbildungnen sind oft nur der Workaround für eine schlechte oder gar fehlende Eingangsbeschaltung/Filterung. Und der OP ist ein Laie/Bastler, da gibt es REICHLICH Luft nach oben für Verbesserungen des Analogteils. Seien es kürzere Kabel, geschirmte Kabel whatever.
Falk B. schrieb: > EMV-Schutz gibt es nicht. Siehe EMV. >> Macht es eigentlich einen Unterschied, ob ich den analogen >> Eingang direkt am ESP32 auf GND ziehe, oder mitführe und erst nach >> 5m(cat-twistedpair)Leitung kurz vor dem Sensor über Widerstand "erde"? > > ??? Danke auch an Mr. Crumpy. Ich dachte da an Ähnlichkeiten zu den Leiterschleifen meiner PV-Anlage, die durch die Wechselrichter-Thyristorenoberwellen Störungen in z.B. Netzwerkkabel einkoppeln. In dem Zusammenhang bin ich öfter über das unsinnige Wort-EMV-Schutz gestolpert..aber hier gehts eher um elektrostatische Entladungen, wa... Ich versuche die Frage mal besser zu stellen: Macht es einen Unterschied ob ich den analogen Eingang direkt am µC mit Widerstand auf GND bringe, oder mit Cat-Kabel (ADC und GND über jeweils einen Draht einer twistedpair-Leitung) 5m zum Sensor führe und vor dem Anschluss über Widerstand auf GND bringe. Mit dem Schirm würde ich das ja so machen, oder? Dass somit auch GND die Störeinkopplung erfährt und der µC den analogen Eingang definierter lesen kann? Das mit dem Optokoppler ist quatsch weil LLCs nur für Digitale-Signale da sind, oder warum? Wie gesagt bin kein Elektrotechniker...
EMV = Elektromagnetische Verträglichkeit EMI = Elektromagnetische Interferenz ESD = Elektrostatic Discharge (Entladung statischer Elektrizität) ESD betrifft also den Eingang deiner Vorrichtung, wenn die Leute mit knisterndem Wollpullover deine Mimik anfassen. EMV solltest du soweit beachten, als das du keine Fehlauslösungen einfämgst. Das können Tiefpässe oder so lösen.
Sindass schrieb: > Danke auch an Mr. Crumpy. > Ich dachte da an Ähnlichkeiten zu den Leiterschleifen meiner PV-Anlage, > die durch die Wechselrichter-Thyristorenoberwellen Störungen in z.B. > Netzwerkkabel einkoppeln. Kann passieren. > In dem Zusammenhang bin ich öfter über das > unsinnige Wort-EMV-Schutz gestolpert..aber hier gehts eher um > elektrostatische Entladungen, wa... Nicht unbedingt. Denn deine Störungen sind ja auch schon da, wenn keiner anfasst. Also kein ESD-Problem in dem Moment. > Ich versuche die Frage mal besser zu stellen: > Macht es einen Unterschied ob ich den analogen Eingang direkt am µC mit > Widerstand auf GND bringe, oder mit Cat-Kabel (ADC und GND über jeweils > einen Draht einer twistedpair-Leitung) 5m zum Sensor führe und vor dem > Anschluss über Widerstand auf GND bringe. Wenig. Aber so oder so fängst du dir mit den langen Leitungen diverse Störungen ein. > Mit dem Schirm würde ich das > ja so machen, oder? Mein Vorschlag. Platziere den ESP32 so nah wie irgend möglich an deines Skulptur, sodaß die Leitungen <500mm werden. Dann kannst du per Kabel oder WiFi das ausgewertete Signal weitergeben, denn das ist dann digital und damit sehr robust. Ich empfehle die Eingangsbeschaltung aus meinem Projekt oben. Die ist getestet und funktioniert sehr gut. > Dass somit auch GND die Störeinkopplung erfährt und der µC den > analogen Eingang definierter lesen kann? Nein, so einfach ist es nicht. Die Schirmung kann helfen. > Das mit dem Optokoppler ist quatsch weil LLCs nur für Digitale-Signale > da sind, oder warum? Was sind denn LLCs? Dein Konzept mit höherer Spannung und Nutzung von Optokopplern (wofür) ist unsinnig. > Wie gesagt bin kein Elektrotechniker... Tja, dann solltest du dich so weit wie irgend möglich an bestehende, getestete, funktionierende Schaltungen halten und nicht versuchen, das Rad dreieckig neu zu erfinden.
Falk B. schrieb: > Und der OP ist ein Laie/Bastler, da gibt es REICHLICH Luft nach oben für > Verbesserungen des Analogteils. Ich würde auch vorschlagen, ein halbwegs namhaftes Netzteil mit guter Potentialtrennung für die Versorgung der Mimik zu verwenden. Nicht grade den billigsten Steckernetzteilchinaböller von der Resterampe. Sindass schrieb: > Sobald Leute jeweils diese Anfassen Wäre ja irgendwie ungeschickt, wenn die dann bei einem Defekt des Netzteils körperlichen Schaden davontrügen. > Sobald Leute jeweils diese Anfassen und einen weiteren zentralen > Metallgegenstand berühren, wird dies auf einem µC registriert. > Der Trigger soll möglichst auch funktionieren wenn die Pole über > zwei Leute in Reihe gebrückt werden. Wie schnell muss diese Sensorik denn auf Berühungen reagieren? Hast du mal einfach mit einem Multimeter die resultierenden Übergangswiderstände gemessen? In welchem Bereich spielt sich der Widerstand ab? Sindass schrieb: > Das mit dem Optokoppler ist quatsch weil LLCs nur für Digitale-Signale > da sind, oder warum? Optokoppler verwendet man nur, wenn man eine galvanische Trennung braucht und mit der entsprechenden Versorgung eine glvanische Trennung auch sicherstellen kann. > Wie gesagt bin kein Elektrotechniker... Heiße Kiste.
:
Bearbeitet durch Moderator
Vielen Dank, ich versuche die Schirmung und die ESP32 Variante. Durch einen zweiten ESP32 kann ich die Kabel dann auch deutlich kürzer halten. @Lothar, wg. Potentialtrennung und Gefahrenpotential: ESP32 läuft derzeit im Testaufbau und dann vorraussichtlich vor Ort auf Akku. Grüße
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.