Announcement: there is an English version of this forum on Guten Tag zusammen, ich möchte gerne das Steuersignal einer Abbrandregelung zur Regelung einer Zuluftklappe verwenden. Die Abbrandregelung gibt ein 5V Signal mit einer Pulslänge zwischen 1ms und 2ms (üblich für Servomotoren aus dem Modellbau) heraus. Die Klappe wird mit einem Bellimo Motor angesteuert welcher ein 0-10V Signal verarbeiten kann. Wie könnte man diese spezielle PWM Signal in 0-10V Signal umsetzen? Vielen Dank, Jacob
Der Servopuls ist 1-2ms lang und kommt alle 20ms. https://de.wikipedia.org/wiki/Servo Eine Mittelung des 5V Signals mit RC Glied ergibt 0,25 bis 0,5V. Die mit einem OP gegenüber einer 0,25V Referenz 40fach verstärken ergibt 0-10V. Vielleicht findet sich noch was preiswerteres als: https://de.aliexpress.com/item/1005003017366870.html?
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Hallo Jacob, ich schließe mich Wolfs Vorschlag an. Du brauchst dafür prinzipiell zwei Teile: 1) Tiefpass (https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0206172.htm) 2) Operationsverstärker (https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0209092.htm) Fange mal dem Tiefpass an. Ich würde dazu einen Widerstand im einstelligen kΩ Bereich nehmen und den Kondensator dazu passen wählen. Er muss so träge sein, dass das Ausgangssignal eine einigermaßen glatte analoge Spannung ergibt. Da die 1-2 ms Impulse sich nur alle 20 ms wiederholen, wirst du bei 5 V Versorgungsspannung auf eine analoge Ausgangsspannung im Bereich 0,25-0,5 V kommen. Mit einem Operationsverstärker wirst du 0,25 V subtrahieren und um Faktor 40 verstärken. Der TS912 wird hier öfters empfohlen, ich denke, der könnte passen. Die 0,25 V machst du am besten mit einem Trimmpoti einstellbar. Lege also 0,25 V an den negativen Eingang des Verstärkers, und das Ausgangssignal des Tiefpasses an den positiven Eingang. Du brauchst eine Stromversorgung mit etwa 12 Volt und wenigen mA (das kleinste Netzteil genügt). Zur "einigermaßen glatten" Spannung: Gibt es dazu Unterlagen, was der Antrieb braucht? Wenn nicht, wird es wohl auf Experimente hinaus laufen. Ein zu kleiner Kondensator hinterlässt eine unruhige Spannung, was den Antrieb womöglich dazu bringt, ständig hin und her wackeln. Ein zu großer Kondensator macht die Sache sehr träge, so dass der Antrieb verzögert reagiert. Da gibt es sicher eine Grenze, wie viel Trägheit akzeptabel ist.
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Damit bei einer Frequenz von 50Hz der Tiefpass nicht allzu träge wird und die Restwelligkeit trotzdem möglichst gering sein soll, könnte man zwei Tiefpässe hintereinander schalten. Der erste Tiefpass mit 4k7 und 100uF und der nachgeschaltete Tiefpass mit 10k und 47uF.
Wir sind hier im µC-Digitalbereich, weshalb ich die analogen Lösungen als eher schlecht bewerten würde. Und auch im analogen Forumsbereich würde ich eher Schaltungen mit Integrator und Spitzenwertspeicherung vorschlagen. Digitaler Ansatz: ein 8-pol. µC misst die Dauer der Eingangsimpulse, rechnet diese um und erzeugt eine proportionale, höherfrequente PWM. Ein einfacher Tiefpass gefolgt von einem OPV mit entsprechender Verstärkung liefert dann die benötigten 0 - 10 V.
Mi N. schrieb: > würde ich eher Schaltungen mit Integrator und Spitzenwertspeicherung > vorschlagen. Genau so. Die Periodendauer hat bei den Servosteuerpulsen keine Bedeutung und darf in weiten Bereichen schwanken. Der Ansatz über den Mittelwert ist also eigentlich falsch und nur wenn die Datenquelle zufällig mit konstanter Periodendauer arbeitet, funktioniert das. Steve van de Grens schrieb: > Ein zu großer Kondensator macht die Sache sehr träge, so dass der > Antrieb verzögert reagiert. Da gibt es sicher eine Grenze, wie viel > Trägheit akzeptabel ist. Genau. Wenn die Luftklappe ein, zwei Minuten zum Nachstellen braucht, ist das gewöhnlich kein Problem. Die soll keine Tänze aufführen. 😉
Es gibt PWM zu DC ICs, alles fix und fertig! https://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweitenmodulation#Vollintegrierte_L%C3%B6sungen Ach so, geht nicht so wirklich, denn man darf/sollte NUR die Pulsbreite auswerten, nicht das Tastverhältnis. Also doch ein kleiner 8-Pin uC, der die Pulsbreite misst und dann eine proportionale PWM ausgibt, die man filtern und verstärken kann.
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Mi N. schrieb: > Wir sind hier im µC-Digitalbereich > > Digitaler Ansatz: ein 8-pol. µC misst die Dauer der Eingangsimpulse, > rechnet diese um und erzeugt eine proportionale, höherfrequente PWM. Ein > einfacher Tiefpass gefolgt von einem OPV mit entsprechender Verstärkung > liefert dann die benötigten 0 - 10 V. Und Mikrocontroller mit DAC erzeugen die Spannung ohne Tiefpass-Verzögerung.
Georg M. schrieb: > Und Mikrocontroller mit DAC erzeugen die Spannung ohne > Tiefpass-Verzögerung. Das kann man gerne machen, wenn man alle 20 ms einen neuen Analogwert binnen 10 µs haben möchte. Angenommen ein 8 MHz µC mit 8 Bit PWM per Timer. 256 Stufen sollten reichen und ergeben eine PWM-Frequenz von 31,25 kHz. Ein einfacher RC-Tiefpass reicht aus, um das PWM-Signal binnen 20 ms hinreichend zu filtern.
Ich habe mich jetzt erstmal an den Hersteller gewandt. Er macht mir einen Kostenvoranschlag für die Anpassung der Software und einen Funktionstest. Das hört sich erstmal teuer an, aber vielleicht ist das für mich sinnvoller als mit eigenen Lösungen bzw. euren Lösungen zu experimentieren. Ich bin da nicht besonders bewandert. Das Produkt nennt sich oControl, falls sich jemand dafür interessiert. Vielen Dank erstmal für eure Ratschläge. Jacob
Hätte ggf. jemand Zeit und Lust das für mich zu realisieren? Natürlich gegen Vorkasse!
Jacob L. schrieb: > Hätte ggf. jemand Zeit und Lust das für mich zu realisieren? Warte doch erst mal den Kostenvoranschlag ab. Warum nimmst du nicht die fertige Platine, die Wolf17 dir empfohlen hat?
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Ich hatte die Einwände von Rawi und msx so verstanden, dass es nicht ganz den Anforderungen entspricht. Laut Beschreibung macht das Ding aber genau was es soll. Wenn es jetzt keine Einwände gibt, dann bestelle ich das Teil. Alles andere kommt ja bestimmt nicht billiger. Super vielen Dank.
Jacob L. schrieb: > Alles andere kommt ja bestimmt nicht billiger. Deswegen habe ich gefragt. Probiere das Modul doch einfach aus.
Jacob L. schrieb: > Hätte ggf. jemand Zeit und Lust das für mich zu realisieren? Natürlich > gegen Vorkasse! Könnte ich machen, dazu reicht ein kleiner ATtiny13 und ein OPV. Alles streng unter Beerware-Lizenz! ;-)
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Jacob L. schrieb: > Hätte ggf. jemand Zeit und Lust das für mich zu realisieren? Wieviel Ahnung hast Du denn von Elektronik? Kannst Du eine Platine in Dein System einbauen? Was auf jeden Fall gebraucht wird, ist eine Versorgungsspannung von >= 12 V. Ist diese vorhanden bzw. abgreifbar? Ein Schaltungsvorschlag anbei. Der ATtiny25 kann für bessere Grundgenauigkeit mit einem Quarz betrieben werden. Bei 5 V bis 20 MHz - was man so in der Schublade hat.
Fred R. schrieb: > Kannst du dir hier abkupfern: > https://www.ramser-elektro.at/1wire-sensor-zu-0-10v-konverter/ Ganz sicher nicht, denn er hat keinen 1 Wire sensor. Außerdem "Ich bin da nicht besonders bewandert." Er sucht jemanden, der ihm das fertig aufbauen oder verkaufen kann. Sonst nix.
Fred R. schrieb: > Kannst du dir hier abkupfern: Als Kunstobjekt vielleicht, als Lösung bestimmt nicht. Wolfgang S. schrieb: > https://de. Mag ja durchaus gut sein, macht nur nicht das, was der TO braucht.
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So, ich war mal so frei und hab das aufgebaut. Siehe Anhang. Sollte passen.
Falk B. schrieb: > Ganz sicher nicht, denn er hat keinen 1 Wire sensor. Es geht hier um den OPV part, welcher aus einem PWM einen 0-10V Ausgang machen.
Falk B. schrieb: > So, ich war mal so frei und hab das aufgebaut. Hast du das Bier schon? 😀 Falk B. schrieb: > Alles streng unter Beerware-Lizenz! ;-)
Vielleicht meldet sich der TO noch einmal, was ihm der Hersteller seiner Steuerung geantwortet hat. Selber habe ich auch ein Progrämmchen gemacht, will mich aber nicht nachdrängeln. Es läuft auf einem 8 MHz ATtiny85 (gerade zur Hand). 1 ms ist auf 8000 Schritte aufgelöst. Da Timerüberlaufe schon berücksichtigt werden, können auch längere Pulsweiten und auch die Pausenzeiten gemessen werden. Rein rechnerisch <= 500 s ;-) Ferner sorgt ein Timeout dafür, daß bei fehlendem Eingangssignal nach einer Sekunde der Ausgang auf 0 V geht. Als Verbesserung der obigen Prinzipschaltung würde ich ein 1 k Trimmpoti ergänzen, um die ungenaue Ausgangsspannung des 5 V Reglers auszugleichen. Ferner das Ausgangsfilter zweistufig auf 1 kHz auslegen. Mit 12 dB/Oktave und 6 Oktaven sind die Dämpfung hoch genug und die Einschwingzeit hinreichend kurz. Wenn es ganz "perfekt" werden soll, könnte man die Verstärkung des OPV auf 2,1 erhöhen und die max. Ausgangsspannung per Taster (mit EEPROM-Ablage des PWM-Faktors) einstellen.
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Mi N. schrieb: > Vielleicht meldet sich der TO noch einmal, was ihm der Hersteller seiner > Steuerung geantwortet hat. > > Selber habe ich auch ein Progrämmchen gemacht, will mich aber nicht > nachdrängeln. Es läuft auf einem 8 MHz ATtiny85 (gerade zur Hand). 1 ms > ist auf 8000 Schritte aufgelöst. Es lebe der Overkill! > Ferner sorgt ein Timeout dafür, daß bei fehlendem Eingangssignal nach > einer Sekunde der Ausgang auf 0 V geht. Ok, das fehlt bei mir noch. > Als Verbesserung der obigen Prinzipschaltung würde ich ein 1 k Trimmpoti > ergänzen, um die ungenaue Ausgangsspannung des 5 V Reglers > auszugleichen. Ich hab nen LP2950 mit 0,5% drin, das sollte reichen. Gemessen sind 4989mV VCC "satte" 11mV Unterspannung, = -0,22% ;-) > Ferner das Ausgangsfilter zweistufig auf 1 kHz auslegen. > Mit 12 dB/Oktave und 6 Oktaven sind die Dämpfung hoch genug und die > Einschwingzeit hinreichend kurz. Ist drin, mit ~90Hz. PWM mit 15,625kHz. > Wenn es ganz "perfekt" werden soll, könnte man die Verstärkung des OPV > auf 2,1 erhöhen und die max. Ausgangsspannung per Taster (mit > EEPROM-Ablage des PWM-Faktors) einstellen. Schon wieder Overengineering. KISS!
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AVR_TCB.png
61 KB
Pulse-Width Measurement ist eine fertige HW-Funktion.
1 | 24. TCB - 16-Bit Timer/Counter Type B |
2 | 24.1 Features |
3 | • 16-bit Counter Operation Modes: |
4 | – Periodic interrupt |
5 | – Time-out check |
6 | – Input capture |
7 | • On event |
8 | • Frequency measurement |
9 | • Pulse-width measurement |
10 | • Frequency and pulse-width measurement |
11 | • 32-bit capture |
12 | – Single-shot |
13 | – 8-bit Pulse-Width Modulation (PWM) |
14 | • Noise Canceler on Event Input |
15 | • Synchronize Operation with TCAn |
16 | |
17 | |
18 | |
19 | 34. DAC - Digital-to-Analog Converter |
20 | 34.1 Features |
21 | • 10-Bit Resolution |
22 | • High Drive Capabilities |
23 | • The DAC Output Can Be Used as Input to Other Analog Peripherals |
Georg M. schrieb: > Pulse-Width Measurement ist eine fertige HW-Funktion. Ich glaube da verwechselst du Anwendungsfälle mit Hardwarefunktionen. Welcher AVR ist das denn? Nachtrag: Ich hab's gefunden. Du meinst die neuen AVR Serien von Microchip (z.B. AVR32DA48), dir mir noch nicht geläufig sind. Die haben tatsächlich einen "Input Capture Pulse-Width Measurement Mode": "In the Input Capture Pulse-Width Measurement mode, the input capture pulse-width measurement will restart the counter on a positive edge, and capture on the next falling edge before an interrupt request is generated."
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