Hallo allerseits! Ich bin ein ziemlicher Anfänger, was Elektronikschaltungen angeht. Das Thema gab es vermutlich schon 100 Male, aber ich leider nichts finden können, was genau mein Problem beschreibt. Ich habe ein altes Messgerät (Tankanzeige), welches ich gerne digital ansteuern will. Das Messgerät hat eine 5V interne DC Spannung, einen 100Ohm Messwiderstand (ausgemessen), und erwartet Eingangswiderstände von 1-1000Ohm (gemessen an altem Tankgeber). Ich möchte das Problem gerne mit einer Stromsenke lösen, die ich über einen UC ansteuere, und über eine Spannung steuere. Ich habe mir dazu folgende Schaltung ausgedacht (Anhang). - Der Drain-Source Widerstand (On) muss kleiner als 5Ohm sein, um den 0Ohm-Eingangswiderstand so gut wie möglich nachzubilden. - Maximaler Strom 50mA - Maximale Spannung 5V - Frequenz der Änderung <<1Hz Wie bekomme ich die Schaltung so hin, dass sie kein Schwingen anfängt (z.B. beim Einschalten/Ausschalten)? Brauche ich irgendwelche Schutzschaltungen, falls jemand das Messgerät falsch verpolt? Welchen MOSFET würdet ihr mir empfehlen?
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Clemens Z. schrieb: > Brauche ich irgendwelche Schutzschaltungen, falls jemand das Messgerät > falsch verpolt? Kann man nicht sagen, solange man die tatsächliche Innenbeschaltung und den Potentialbezug des "Messgeräts" nicht kennt. > Ich möchte das Problem gerne mit einer Stromsenke lösen Eigentlich hast du aber eine Schaltung zur Ausgabe einer Spannung gebaut. Dazu musst du also weg kommen von den Widerständen hin zu "welche Spannung brauche ich am Eingang für eine bestimmte Anzeige?" Und darum brauchst du diese Tabelle:
1 | Messgerät |
2 | Uin/V Anzeige |
3 | 0 leer |
4 | 0,5 ziemlich leer |
5 | 1,0 viertel |
6 | 1,5 halb |
7 | 2,0 mehr als halb |
8 | 2,5 drei viertel |
9 | : |
10 | 4,5 voll |
11 | 5,0 voll |
Und dann wäre es am einfachsten, wenn das "Messgerät" hinreichend träge wäre und du diese Spannung als Mittelwert per PWM einstellen könntest, denn dann sähe die Schaltung etwa so aus:
1 | Messgerät |
2 | .---------------100R--... |
3 | | |
4 | PWM |-' |
5 | µC -------|<. |
6 | |-| |
7 | | |
8 | ---------o---------------------... |
9 | |
10 | 100% ein = 0V |
11 | 50% ein = 2,5V |
12 | 0% ein = 5V |
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Es macht wenig Sinn sowas in LTspice zu zeichnen, wenn man es dann nicht auf korrekte Funktion prüft.
Stromsenke ist schon mal gut. Also das Meßgerät zeigt bei 0Ω Voll an (50mA), und bei 1kΩ oder mehr Leer? Dann würde ich prüfen wie schnell es auf Änderungen reagiert, und entsprechend mit PWM den µC das regeln lassen. Bauteileauswahl und Schutz kommt erst später wenn die Beschaltung klar ist. Edith: Huch, die schreiben alle schneller als ich
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> Dann würde ich prüfen wie schnell es auf Änderungen reagiert, > und entsprechend mit PWM den µC das regeln > lassen. Das ist mit sicherheit schweinetraege weil die sowieso das schwappen im Tank ausgleichen muessen. Ich meine das war realisiert ueber eine Heizwicklung auf einem Bimetalldraht. Deshalb ist der Kram auch so niederohmig. Und bestimmt ist das alles, aber nicht linear. Aber das gilt ja auch fuer Tankformen. Von daher also viel Raum es nun richtig zu machen. :-D Vanye
Ich hatte sowas letztes Jahr für ein Motorboot realisiert, d.h. eine analoge Tankfüllstand-Anzeige digital per uC PWM angesteuert. Habe übrigens einen BJT verwendet. Beitrag "Benzintank Füllstand mittels Drucksensor" So eine von Lothar angesprochene Kennlinie hatte ich auch ausgemessen, steht alles im Beitrag.
Hier die Tabelle mit den Messwerten:
1 | Resistor Fuel Voltage |
2 | [Ohm] [bars] [V] |
3 | 1000 0 ? |
4 | 809 1 ? |
5 | 680 1 4,34 |
6 | 436 3 4,04 |
7 | 206 6 3,33 |
8 | 90 9 2,24 |
9 | 36 13 1,11 |
10 | 0 14 0 |
14 Balken sind Tank ist voll. Die Anzeige ist super träge (dauert etwa 5 Minuten, bis der neue Wert angezeigt wird). Ich habe schon eine ähnliche Schaltung erfolgreich gebaut, allerdings mit einem pnp Bipolar-Transistor und einer negativen Hilfsspannung. Das funktioniert seit mehreren Jahren gut, aber ich denke mir, dass ich es mit einem MOSFET auch einfacher bauen kann. Bisher habe ich 1% Widerstände genommen und die Tankanzeige mit der DAC Spannung gesteuert. Das hat bisher gut funktioniert. Ich könnte natürlich auch eine PWM nehmen, sehe da aber keinen großen Vorteil.
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Clemens Z. schrieb: > sehe da aber keinen großen Vorteil. Ich schon. Nämlich die absolute Gewissheit, dass da niemals irgendwas schwingen können wird und dass zudem die Anzahl der beteiligten Bauteile und der Lötstellen und deshalb die potentielen Fehlerquellen minimiert werden. Zudem hat der µC mit hoher Wahrscheinlichkeit sowieso keinen DAC, sondern generiert die Ausgangssspannung Spannung auch aus einer PWM.
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Clemens Z. schrieb: > Welchen MOSFET würdet ihr mir empfehlen? Vergiss die Analognachbildung. Nutze PWM, also das für das Messgerät schnelle ein/ausschalten eines 1 Ohm Widerstandes nach Masse, prozentual 100-0.1% der Zeit lang. Als MOSFET tut es einer mit 1 Ohm Einschaltwiderstand, dann sparst du gleich den Widerstand, der zumindest 5V aushält, mehr schadet nicht, und in Gegenrichtung (verpolt) zumindest 50mA, dann braucht es keinen weiteren Schutz. z.B. TN0201.
Gute Idee, dann werde ich den Analogteil der Schaltung streichen, und schauen, ob das Ansteuern per PWM auch funktioniert.
> Als MOSFET tut es einer mit 1 Ohm Einschaltwiderstand, dann sparst du > gleich den Widerstand, Meinst du nicht das da etwas die Reproduzierbarkeit ueber die Temperatur leidet? Vanye
von Clemens Z. schrieb: >Ich habe ein altes Messgerät (Tankanzeige), welches ich gerne digital >ansteuern will. Ein R2R-Netzwerk kannst du digital ansteuern. Siehe hier: https://de.wikipedia.org/wiki/R2R-Netzwerk
Clemens Z. schrieb: > Hallo allerseits! > Ich habe ein altes Messgerät (Tankanzeige), welches ich gerne digital > ansteuern will. Bist du sicher, dass es kein (altes) Kreuzspulmesswerk ist? Dann dolltest du die Beschaltung noch einmal überprüfen. https://de.wikipedia.org/wiki/Kreuzspulmesswerk http://www.matthias-trier.de/RFH_Messtechnik_Grundlagen_1_2_12022012.pdf (Seite 10ff) Arno
Hier noch weitere Infos zu R2R: https://www.youtube.com/watch?v=9nvom-7IwQs https://www.youtube.com/watch?v=d294_Y8pMXM http://www.dieelektronikerseite.de/Lections/R2R-Netzwerke%20-%20Magische%20Wandlung.htm
Vanye R. schrieb: > Meinst du nicht das da etwas die Reproduzierbarkeit ueber die Temperatur > leidet? Nein, ist eh ungenau.
Es gibt doch digital steuerbare Potis. Da lässt sich der Widerstand über einen gewissen Bereich digital einstellen. Ich hab mal vor Jahren nach so nem Teil gesucht und vieles gefunden, war mir dann aber alles zu kompliziert anzusteuern.
Oder nimm 1-n CMOS 4066 und schalte damit so Widerstände parallel wie du haben willst.
Uli S. schrieb: > Es gibt doch digital steuerbare Potis. Da lässt sich der Widerstand über > einen gewissen Bereich digital einstellen. Nicht im einstelligen Ohm-Bereich und nicht bis 50mA Strom. G. K. schrieb: > Oder nimm 1-n CMOS 4066 Mit Bahnwiderständen von 30 Ohm aufwärts.
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Michael B. schrieb: >> Es gibt doch digital steuerbare Potis > > Mit 1 Ohm ? Nunja, es gibt digital steuerbare Widerstandsdekaden. Die sind aber nicht ganz billig.
Harald W. schrieb: > Nunja, es gibt digital steuerbare Widerstandsdekaden. Die sind aber > nicht ganz billig. Als Beispiel: https://de.elv.com/elv-elektronische-widerstandsdekade-ewd-100-komplettbausatz-130476 Clemens Z. schrieb: > Das Messgerät hat eine 5V interne DC Spannung, einen 100Ohm > Messwiderstand (ausgemessen), und erwartet Eingangswiderstände von > 1-1000Ohm (gemessen an altem Tankgeber). Aber wie schon gesagt wäre ein einfacher MOSFET der die 100 Ohm mit PWM gegen Masse zieht einfacher. Müsste man halt Mal kurz ausprobieren.
Clemens Z. schrieb: > Ich könnte natürlich auch eine PWM nehmen, sehe da aber keinen großen > Vorteil. Vorteil bei PWM ist, dass der Treiber von deiner Steuerschaltung nicht selber zu einer Zusatzheizung wird.
Gesundes Neues, ist ja gut dass sich so viele Leute an der Diskussion beteiligen. Ich bin offenbar der einzige der nicht versteht was der TO machen will. Er hat einen Tank, einen analogen Sensor und einen analogen Anzeiger. Nun möchte er den analogen Anzeiger digital ansteuern. Häh? Oder will er einen digitalen Anzeiger? Oder einen digitalen Sensor? Einen programmierbaren Widerstand hätte ich auch gerne, aber was will er im Bezug auf die Tankfüll-Messkette damit. Bin ich blöd, alt, oder was? Gruß Uwe
Uwe E. schrieb: > ist ja gut dass sich so viele Leute an der Diskussion beteiligen. > Ich bin offenbar der einzige der nicht versteht was der TO machen will. Dann gehe einfach weiter zum nächsten Thread. > Er hat einen Tank, einen analogen Sensor und einen analogen Anzeiger. NEIN. Er hat einen analogen Anzeiger, aber keinen Tank und keinen Sensor.
Hallo, > NEIN. Er hat einen analogen Anzeiger, aber keinen Tank und keinen > Sensor. WAS will er mit dem analogen Anzeiger messen? WAS bedeutet Anzeiger digital "ansteuern" ? Vielleicht könntest Du selbst Clemens...... Gruß Uwe
Uwe E. schrieb: > WAS will er mit dem analogen Anzeiger messen? Ein Anzeiger kann überhaupt nichts messen sondern dient, wie die Bezeichnung schon sagt, zur Anzeige von irgendetwas. In diesem Fall sollen Werte, die digital vorliegen, auf dieser Anzeige analog angezeigt werden Uwe E. schrieb: > WAS bedeutet Anzeiger digital "ansteuern" ? Es gibt eine Datenquelle, in der die Daten digital vorliegen und diese Werte sollen so aufbereitet werden, dass sich diese Werte auf dem Anzeiger ablesen lassen. Wenn du nicht einmal das Problem verstehst, mach einfach den Nuhr.
Rainer W. schrieb: > Ein Anzeiger kann überhaupt nichts messen sondern dient, wie die > Bezeichnung schon sagt, zur Anzeige von irgendetwas. Ein Anzeiger zeigt (in unserem Kontext) meist eine elektr. Größe an. Bei analogen Anz. üblicherweise einen Strom als Resultat einer Messkette. --> messen Uwe
Uwe E. schrieb: > Ein Anzeiger zeigt (in unserem Kontext) meist eine elektr. Größe an. Merkwürdig, die Anzeige des TO zeigt einen Füllstand an. Uwe E. schrieb: > Bei analogen Anz. üblicherweise einen Strom als Resultat einer Messkette Bleiben wir Mal nur beim Auto: Füllstand, Temperatur, Drehzahl, Geschwindigkeit würde ich alles nicht als Strom bezeichnen...
N. M. schrieb: > Uwe E. schrieb: >> Ein Anzeiger zeigt (in unserem Kontext) meist eine elektr. Größe an. > > Merkwürdig, die Anzeige des TO zeigt einen Füllstand an. > > Uwe E. schrieb: >> Bei analogen Anz. üblicherweise einen Strom als Resultat einer Messkette > > Bleiben wir Mal nur beim Auto: > Füllstand, Temperatur, Drehzahl, Geschwindigkeit würde ich alles nicht > als Strom bezeichnen... Ich empfehle "Teubner: Elektr. Messen nichtelektr. Größen". Uwe
O.K. Anzeigen - Messen Wenn man auf ein Drehspulmesswerk/Anzeiger mit Edding kg draufschreibt dann zeigt oder misst er kg. oder? Ich steuer' jetzt mein digitales Schummelberger 7071 mit der EMK meiner analogen Westonzelle an und schau was die Zelle sagt. O.K. ;) Uwe
Uwe E. schrieb: > Wenn man auf ein Drehspulmesswerk/Anzeiger mit Edding kg draufschreibt > dann zeigt oder misst er kg. > oder? Jein, du setzt schon wieder messen und anzeigen gleich. Ist ja eine elektrische Komponente, also ist Strom schon die auslösende Größe. Aber du musst unterscheiden zwischen dem was gemessen wird, also die physikalische Ursache für den Zeigerausschlag ist (Strom) und dem was angezeigt wird (Repräsentation eines Stroms zur Messgröße). Uwe E. schrieb: > Ein Anzeiger zeigt (in unserem Kontext) meist eine elektr. Größe an. > Bei analogen Anz. üblicherweise einen Strom als Resultat einer > Messkette. Dann verwenden wir mal dein Beispiel: Wieviel mA fliesen ist von deinem kg-Drehspulmesswerk von dir direkt ablesbar? Du sagst ja "Ein Anzeiger zeigt (in unserem Kontext) meist eine elektr. Größe an". Dann müsste ja direkt der fließende Strom ablesbar sein. Uwe E. schrieb: > Wenn man auf ein Drehspulmesswerk/Anzeiger mit Edding kg draufschreibt > dann zeigt oder misst er kg. > oder? Ne, er misst Strom. ANZEIGEN tut er aber kg! Aber ich glaube wir können mit der Haarspielerei aufhören. Der TO scheint den Vorschlag mit dem MOSFET umgesetzt zu haben. Clemens Z. schrieb: > Gute Idee, dann werde ich den Analogteil der Schaltung streichen, und > schauen, ob das Ansteuern per PWM auch funktioniert.
Hallo N.M.
> Aber ich glaube wir können mit der Haarspielerei aufhören
na, klar.
Offenbar war die Ironie meines letzten Posts nicht so offensichtlich.
Aber Du hast ja alles prima erklärt.
Schönen Sonntag,
Uwe
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