Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Induktiver Positionssensor - Fragen dazu


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von Frank O. (frank_o)


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Hallo Forum!

Ich möchte diesen Sensor mit dem µC auslesen.
Wie steuere ich den an und wie werte ich den aus?
Geht das direkt über den Mikrocontroller oder brauche ich noch eine 
Schaltung dazwischen?
Wie sieht ein C-Programm dafür aus?

Was ich messen muss, sind eigentlich nur zwei Positionen und die können 
ein relativ großes Fenster in der Messung haben.
Im Fahrzeug wird der anders ausgewertet als ich das brauche.

Brauche hier ein bisschen Starthilfe und bedanke mich schon einmal im 
Vorraus!

von Rainer W. (rawi)


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Frank O. schrieb:
> Geht das direkt über den Mikrocontroller oder brauche ich noch eine
> Schaltung dazwischen?

oder

> Was ich messen muss, sind eigentlich nur zwei Positionen und die können
> ein relativ großes Fenster in der Messung haben.

Was meinst du mit "Fenster"?

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!
Bitte das JPG-Format [nur] für Fotos und Scans verwenden!

von Frank O. (frank_o)


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Rainer W. schrieb:
> Was meinst du mit "Fenster"?
Ich brauche nur zwei Werte. Bremse verriegelt und Bremse offen.
Für das Testgerät brauche ich die Werte des Sensors nur, in diesen 
beiden Stellungen, mit einer recht großen Toleranz. Da ich den nur für 
den Programmablauf brauche und unkalibriert messen werde.

> Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!
> Bitte das JPG-Format [nur] für Fotos und Scans verwenden!
Das ist doch PNG.

von Helmut -. (dc3yc)


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Seit 12 Jahren im Forum, 600 Beiträge verfasst und müllt immer noch mit 
unscharfen Fotos den Speicher voll?

von Frank O. (frank_o)


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Helmut -. schrieb:
> Seit 12 Jahren im Forum, 600 Beiträge verfasst und müllt immer noch mit
> unscharfen Fotos den Speicher voll?

Genau wegen dieser Beiträge sind es nur 600.
Habe ich vom Laptop abfotogrfiert. Kann ich leider nicht anders machen 
und dabei lehne ich mich schon weit aus dem Fenster.
Aber wenn du sonst nichts beizutragen hast, dann gehe doch bitte ins 
Bett!

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7601215 wurde vom Autor gelöscht.
Beitrag #7601217 wurde vom Autor gelöscht.
von Jens B. (dasjens)


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Btw: Seit Ewigkeiten gibt es sogenannte Screenshots, da muss man nichts 
vom Bildschirm abfotografieren.

Und als Starthilfe:
Du muss die Werde vom Sensor in den Controller bringen.
Aber bei Dir scheint ja keinerlei Wissen vorhanden zu sein, und Du hast 
auch nicht gesagt, wie Du auswerten willst.
"Im Fahrzeug wird der anders ausgewertet als ich das brauche."

von Thomas W. (dbstw)


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Eine Spule messen ist eigentlich ganz einfach:

https://de.wikihow.com/Die-Induktivit%C3%A4t-messen

Nur Spannungsquelle mit 100Hz (lt. Datenblatt), Spannung Messen und 
Fertig.

von Frank O. (frank_o)


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Jens B. schrieb:
> Aber bei Dir scheint ja keinerlei Wissen vorhanden zu sein

In der Textanalyse bist du wohl richtig gut. Bravo!
Nein, im Moment stehe ich ein wenig auf dem Schlauch.

In der Transistortester-Software müsste das ja drin stehen.

Eigentlich bin ich diesen inhaltslosen Posts dankbar, denn deshalb habe 
ich immer viel gelesen und mir alles selbst beigebracht.
Seit mein Sohn tot ist, das ist bald 9 Jahre her, habe ich nichts mehr 
selbst entwickelt und auch nicht programmiert.
Damals hatte ich erst gerade damit angefangen und war sicher noch 
unendlich weit davon weg, der Programmierer vor dem Herrn zu werden.
Trotzdem bin ich da schon wieder besser drin, als ich das für die paar 
Tage, in denen ich mich wieder der ganzen Sache widme, vermutet hätte.

Und wenn du so ein Ass bist, dann kannst du hier direkt die Daten aus 
dem Bild in Beispielcode rein schreiben und wenn noch eine Schaltung 
benötigt wird, schick doch bitte gleich den Schaltplan.

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Frank O. schrieb:
> Habe ich vom Laptop abfotografiert.
Macht dein Fotoapparat echt PNG Bilder?

Für Fotos (auch ein abfotografierter "Screenshot" ist ein Foto) nimmt 
man deshalb JPEG, weil das ein komprimierendes Format ist und die durch 
das komprimieren erzeugten Verluste bei Fotos der realen Welt nicht 
auffallen. Durch das Komprimieren lässt sich die Dateigröße hier 
immerhin um den Faktor 40 verringern.

Für Screenshots vom CAD vom Bildschirm nimmt man PNG oder GIF oder WEBP, 
weil diese Verfahren nicht komprimieren und scharfkantige Linien deshalb 
nicht ausfransen.

Frank O. schrieb:
> Ich möchte diesen Sensor mit dem µC auslesen.
> Wie steuere ich den an und wie werte ich den aus?
Du musst die Induktivität messen. Das geht am einfachsten so: du legst 
eine Spannung an und misst, wie schnell der Strom ansteigt.

> Geht das direkt über den Mikrocontroller
Einen externen Transistor würde ich schon noch brauchen...

> oder brauche ich noch eine Schaltung dazwischen?
Einfacher ist es mit externer Elektronik. Man könnte eine 
Wechselspannung anlegen und messen, welcher Strom fließt. Oder man 
könnte die besagte Wechselspannug über einen Vorwiderstand an die Spule 
anlegen und dann den Spannungsabfall über dem Widerstand gleichrichten 
und erfassen. Vorschläge für die Messfrequenz und die Spannung stehen ja 
im Foto.

: Bearbeitet durch Moderator
von Thomas W. (dbstw)


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Aber leider hat der Vorredner Recht: Du kannst die Physik nicht 
ignorieren und fragst Dich noch nicht einmal was Du zur Messung 
brauchst.

Hint: Du brauchst einen Frequenzgenerator (lt. Datenblatt 100Hz), 1V ist 
gewuenscht, dann nur noch die Spannung ueber einen Widerstand bestimmen 
(U = -L dI/dt). L ist im Diagramm 7mH bei 1mm, steigt dann 15mH.

Diese Aenderung dann (vielleicht) integrieren (oder auch nicht, je nach 
Aufgabe) und gut ist.

Der von Lother beschriebene Weg (Zeitmessung) geht latuernich auch.

von Frank O. (frank_o)


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Lothar M. schrieb:
> Macht dein Fotoapparat echt PNG Bilder?

Keine Ahnung.
Ich dachte, dass das automatisch in PNG auch kleiner wird, wenn ich das 
so abspeichere.
Werde das in Zukunft genauer schauen.

Eigentlich wollte ich eine PWM über den µC erzeugen (habe noch genug 
Anschlüsse frei) und dann die Spannung messen.
Geht das so?
Der Sensor ist 2-polig.

Natürlich kann ich auch z.B. was mit einem NE555 machen. Habe sicher 
noch einige davon rum liegen.
Am liebsten wäre mir ein IC, das dann nur noch die Spannung ausgibt und 
einen richtigen Sinus liefert.
Zur Verfügung werden ca.84V, 12V (oder 15V) und 5V stehen.

von Frank O. (frank_o)


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Hab das gerade noch einmal geschaut. Wird tatsächlich nicht kleiner.
Bin mir sicher, dass das mal anders war.
Also Asche auf mein Haupt und ich gelobe Besserung.
Waren dann knapp 100kb, nach dem Umwandeln.

Hat sich aber erledigt.
Kann gelöscht werden. Bin schon wieder runter vom Schlauch.

: Bearbeitet durch User
von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Zum Sensor: Dessen Induktivität ändert sich beim Eintauchen des blau 
dargestellten Objektes nicht unerheblich.

Um da mit minimalem Aufwand etwas zu lesen, würde ich den Sensor aus dem 
MC mit einem PWM-Signal (30...40kHz) beaufschlagen und per ADC die 
Spannung messen ... zwischen "drinnen" und "draussen" sollte sich ein 
deutlicher Unterschied ergeben.

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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Frank E. schrieb:
> Um da mit minimalem Aufwand etwas zu lesen, würde ich den Sensor aus dem
> MC mit einem PWM-Signal (30...40kHz) beaufschlagen und per ADC die

Warum PWM?

von Harald W. (wilhelms)


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Frank O. schrieb:

> Was ich messen muss, sind eigentlich nur zwei Positionen und die können

Geht das nicht mit Mikroschaltern?

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Jens G. schrieb:
> Frank E. schrieb:
>> Um da mit minimalem Aufwand etwas zu lesen, würde ich den Sensor aus dem
>> MC mit einem PWM-Signal (30...40kHz) beaufschlagen und per ADC die
>
> Warum PWM?

Weil man damit eine Quasi-Wechselspannung erzeugt, die auf den sich 
ändernden induktiven Widerstand des Sensors "reagiert".

Ich meine eine PWM mit z.B. konstant 50%, kein sich änderndes 
Tastverhältnis oder ändernde Frequenz. Weil man keine echte 
Wechselspannugn hat, braucht man wahrscheinlich auch keinen 
Gleichrichter. Das RC-Glied soll für den ADC "etwas Ruhe" in den zu 
messenden Wert bringen.
Selbstverständich ist die vorgeschlagene Schaltung nicht optimal, aber 
sie kommt mit einem absoluten Minimum an Bauelementen aus.

Dem TO ging es schließlich nur darum, die beiden Extremwerte zu 
detektieren.

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Frank E. schrieb:
> Um da mit minimalem Aufwand etwas zu lesen,

Danke Frank!!!
Das habe ich eigentlich gesucht.
Die Frequenz ist eigentlich für meine Zwecke unerheblich. Ich muss nur 
zwischen ~8mm (ganz drinnen) und ~2mm unterscheiden können.
Weder die Bewegung noch die absolute Genauigkeit ist für mich wichtig.

Der erste Beitrag, der auf meine Frage richtig eingeht.

Harald W. schrieb:
> Geht das nicht mit Mikroschaltern?

Nein.
Es ist eine im Fahrzeug (genauer in der Antriebsachse) eingebaute 
Magnet-Feststellbremse.
Dafür muss ich zwei Magnete ansteuern, den Strom der Magnete messen. 
Wenn ich den zweiten, etwas kleineren Magneten angesteuert habe, kann 
ich dann über den Sensor sehen, ob die Bremse verriegelt hat.
Bis unsere Diagnose (die leider bei dem Fehler völlig versagt hatte) das 
kann, wird das, wenn überhaupt, erst möglich sein, nachdem ich in Rente 
bin.
Die Reparatur hat mit zwei Technikern 3 Tage gedauert. Nachdem ich weiß 
was in diesem Fall defekt war, hätte ich mir zwei Tage sparen können und 
hätte das alleine in einem Tag gemacht. Aber da das alles noch ziemlich 
neu ist, wenig Erfahrung im Feld vorhanden ist, will ich ein Testgerät 
bauen.
Das vererbe ich dann (wenn mich der Krebs nicht vorher weg haut) meinem 
Kollegen, der mir immer so aufopferungsvoll hilft.

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Frank E. schrieb:
> Selbstverständich ist die vorgeschlagene Schaltung nicht optimal, aber
> sie kommt mit einem absoluten Minimum an Bauelementen aus.

Für mich ist die optimal.
Wie schon geschrieben, ich habe selbst lange nichts mehr entwickelt.
Andere Sachen nachvollziehen können, ist nicht schwer.
Im Moment fällt mir eh das Denken schwer, weil mich z.Z. mein Bauch (ich 
hoffe nicht, dass da wieder was Neues wächst) nervt.
Es war genau dein Impuls, der mir gefehlt hat.
Nochmals vielen Dank!
Ich habe auch noch ein altes Programm, dass ich nur etwas umschreiben 
muss und die Messung hinzufügen muss. Die habe ich aber eigentlich auch 
schon fertig geschrieben. Muss das alles dann nur passend zusammen 
kopieren.
Testschaltung für den dicken Magneten habe ich auch schon ausprobiert 
(noch nicht mit Magnet) und der Mosfet (den ich noch dafür hier habe) 
reicht auch dafür aus.
Shunt ist auch schon geliefert worden. Ich muss nur noch wieder arbeiten 
gehen, damit ich die Kabel und den Stecker für die Stromversorgung 
fertig machen kann und wenn das dann alles zusammen gebaut ist, kann ich 
das natürlich auch erst auf der Arbeit testen. Muss ja an die 80V 
Batterie dran. Die Teile habe ich alle ausgebaut, zum Testen, da liegen. 
Erst wenn das alles richtig und sicher funktioniert, dann kommt der 
Stecker für die im Fahrzeug eingebaute Bremse dran.
Im Moment kann ich mich zumindest mit der Funktionsweise beschäftigen, 
wenn es mir zwischendurch immer etwas besser geht.

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7601342 wurde vom Autor gelöscht.
von Rainer W. (rawi)


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Frank E. schrieb:
> Um da mit minimalem Aufwand etwas zu lesen, würde ich den Sensor aus dem
> MC mit einem PWM-Signal (30...40kHz) beaufschlagen und per ADC die
> Spannung messen ...

Mit PWM variierst du nur die Amplitude der Oberwellen. Dies auszuwerten 
ist wesentlich aufwändiger, als einfach die angegebenen 100Hz (notfalls 
als 1:1 Rechteck) und einen Serienwiderstand zu verwenden.
Mit 30...40kHz misst du eher die magnetischen Verluste des 
Kernmaterials, als die Induktivität.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Frank O. schrieb:
> Eigentlich wollte ich eine PWM über den µC erzeugen (habe noch genug
> Anschlüsse frei) und dann die Spannung messen.
Welches Verhalten der Induktivität nutzt dieses Messverfahren aus, das 
du verwenden willst? Wofür soll da das Tastverhältnis geändert werden?

> Geht das so?
Probiers aus. LT-Spice reicht da zur grundlegenden Simulation aus.

> Der Sensor ist 2-polig.
Ja klar, eine übliche Spule eben.

Frank O. schrieb:
> Frank E. schrieb:
>> Selbstverständich ist die vorgeschlagene Schaltung nicht optimal, aber
>> sie kommt mit einem absoluten Minimum an Bauelementen aus.
> Für mich ist die optimal.
Hast du sie schon ausprobiert oder wenigstens simuliert? Diese Schaltung 
ist zu einfach, da ist nirgends eine brauchbare Gleichspannung für einen 
ADC.

Mein Ansatz wäre wie gesagt die Messung der Stromanstiegszeit. Siehe 
dazu die Screenshots von LTspice. Mit einem hinreichend hohen "Shunt" 
ist dann auch der sich mit der Temperatur ändernde Spulenwiderstand 
irrelevant.

Recht einfach wäre es auch, mit der Spule einen Oszillator aufzubauen 
und dessen Frequenz zu messen...

von Frank O. (frank_o)


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Lothar M. schrieb:
> Hast du sie schon ausprobiert oder wenigstens simuliert?

Am größten ist der Unterschied bei einer Sinuskurve. Das hatte ich schon 
am Funktionsgenerator ausprobiert.
Ich werde das in den nächsten Tagen ausprobieren, aber tendiere aber 
doch dazu das richtig zu machen und auch mit den Werten zu arbeiten, die 
wir am Fahrzeug haben.
Im Moment kämpfe ich aber eher mit körperlichen Problemen.

Eigentlich hatte ich mich darauf eingestellt, dass das alles länger 
dauern würde und dann habe ich im Prinzip schon alles so, dass ich das 
aufbauen kann. Da kam mir nur noch der Sensor dazwischen.
Im Grunde macht es doch Spaß das richtig zu machen. Und so bringe ich 
auch gleichzeitig meine grauen Zellen zum schwingen.

Vielen Dank erstmal bis hier hin!

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Ich habs mal mit iCircuit simuliert. Es muss noch eine Diode in Reihe 
zur Spule, Kathode zum RC-Glied ...
Die genauen Werte des RC-Gliedes muss man ausprobieren, aber es ergibt 
sich eine schöne Abhängigkeit von der Spule als induktivem Teil eines 
Spannungsteilers.

von Hermann W. (hermannw)


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Ich habe vor einigen Jahren einen alten Tampondrucker repariert. Der 
hatte einen induktiven Sensor um die Position des Stempels genau zu 
erfassen. Im Anhang ist die aufgenommene Schaltung:
Das Rechtecksignal wird auf den Reihenschwingkreis aus Sensor und 150pF 
gegeben. Wenn die Spg an C den am Trimmer eingestellten Wert 
überschreitet, schaltet der Differenzverstärker. Es entsteht ein 
PWM-moduliertes Signal, das über zwei Tiefpassfilter zu einer 
Gleichspannung gemittelt wird. Diese Spg wird über Komparatoren mit 
einstellbaren Sollwerten verglichen, die ein digitales Positionssignal 
zur Ansteuerung von Pneumatikventilen liefern.

Dies nur als Beispiel und Anregung, wie die das früher gemacht haben.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Frank E. schrieb:
> es ergibt sich eine schöne Abhängigkeit von der Spule als induktivem
> Teil eines Spannungsteilers.
Sieht plausibel aus.

von Andreas S. (igel1)



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Hallo Frank,

lange nichts mehr voneinander gehört. Ich hoffe, es geht Dir (den 
Umständen entsprechend) gut. Bist ein großer Kämpfer - immer weiter so!

Was Dein Problem angeht, so habe ich die Spule L1 sowie deren 
temperaturabhängigen Widerstand R1 in einen Schwingkreis eingebaut (C1 
|| R1+L1).

Der Operationsverstärker U1 arbeitet im Komparator-Modus und pumpt im 
Takt des Schwingkreises immer schön etwas Energie nach (wird über C2 und 
R2 in den Schwingkreis eingekoppelt). Eben die Energie, die an R1 
verbraten wird.

Damit ebbt die Schwingung nicht ab, sondern der Schwingkreis schwingt 
schön weiter.

Und weil die Frequenz in so einem Schwingkreis massiv von R1, C1 und L1 
abhängig ist, kannst Du einen eingefahrenen Stößel (14mH, siehe Bild 
links unten) recht gut von einem ausgefahrenen Stößel (7mH, siehe Bild 
links oben) an Hand der Frequenz unterscheiden (4kHz versus 6kHz).

Die Frequenz kann man mit Mikrocontrollern super einfach und sehr genau 
messen - insbesondere dann, wenn man (wie hier am Ausgang des 
Operationsverstärkers) ein so schönes Rechtecksignal serviert bekommt.

Man sollte das ganze sogar ziemlich gut mit einem kleinen Ohrhörer oder
einem hochohmigen Lautsprecher vertonen können - dann kannst Du sogar 
hören, wie sich die Frequenz ändert, wenn Du den Stößel rein oder 
rausfährst (oh nein, ich freue mich schon  auf die unvermeidbaren, 
vorpubertären Kommentare der vielen Unterprimaner hier ...)

Soweit die guten Nachrichten.

Und nun die nicht so guten Nachrichten:

- Ich habe die Schaltung bislang nur in der Simulation ausprobiert,
  keine Ahnung, ob sie in der Realität ebenfalls funktioniert.
  Insbesondere mit Blick auf die Frequenzen um die 5kHz bin ich mir
  unsicher, ob Deine Spule damit vermessen werden kann.

- Die Frequenz hängt leider auch stark von der Temperatur der Spule ab:
  (dieses Problem sollten auch die anderen, vorab erwähnten
  Messverfahren haben - nur wurde darüber bislang kaum diskutiert)
  Die Temperatur verändert R1 und ändert damit die Frequenz
  bei R1 = ca. 30 ... 60 Ohm genauso stark wie der ein-/ausgefahrene
  Stößel (der beim Ein-/Ausfahren natürlich nochmals eine
  zusätzliche, plötzliche Änderung bewirkt). Will sagen: Du kannst
  die Frequenzen immer nur "relativ" auswerten.

- Die Schaltung benötigt aktuell noch eine symmetrische Versorgung
  (hier +6V und -6V) - das ist unschön, ließe sich aber bestimmt
  noch "wegoptimieren"

Soweit mein Beitrag.

Du kannst das Verhalten der Schaltung ja gerne mit der angehängten 
LTspice-Datei selber ausprobieren - einfach in LTspice einladen und 
lustig an den Werten herumdrehen.

Viele Grüße

Igel1

von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> lange nichts mehr voneinander gehört.

Das stimmt. Aber trotzdem freue ich mich von dir zu hören.
Hatte heute (bis gerade noch) mit einem Ne555 rum gespielt. Über die 
Idee, das mit einen OP zu machen, habe ich auch heute schon in Betracht 
gezogen.

Aber zuerst vielen Dank für deine Bemühungen!

Das hast du wirklich toll ausgeklügelt.
Ich fange zwar nicht wieder ganz bei Null an, aber leider habe ich schon 
so viel vergessen. Das Simmulieren mit LTSpice hatte ich erst gerade 
angefangen und Richards Tod hatte meinen Kopf sowieso ziemlich leer 
geräumt.
Aber es macht schon Spaß und muss auch nicht morgen fertig sein.
Witzig an der ganzen Sache ist, ich hatte eigentlich eher Angst vorm 
Programmieren, aber da kann ich mir noch eine ganze Menge aus meinem 
"Lüfterprogramm" klauen.
Heute weiß ich zumindest, ich hätte das besser dokumentieren sollen. 
(lach)
Das mich jetzt der Sensor beschäftigt, der eigentlich eine 
untergeortnete Rolle spielt und den ich für die eigentliche Funktion der 
Bremse gar nicht brauche, das habe ich nicht erwartet.
Temperatur ist weniger ein Problem. Das Fahrzeug wird dann schon 
ziemlich kalt sein, wenn ich das Prüfe. Entweder war es gar nicht in 
Betrieb oder hat schon länger gestanden.
Vorerst hatte ich einen PWM-Steller gekauft, mit dem ich den 
Bremsmagneten bestromen kann. Also hat das keine Eile. Der 
Verrieglungsmagnet, den kann ich auch von Hand verriegeln (ist sogar so 
vorgesehen, wenn die Bremse ausfällt).
Für mich ist das eher endlich einmal ein sinvolles Projekt.
Das letzte sinnvolle war meine Deckenlampe. Da war der Mosfet vom 
Netzteil defekt . Also ab und zu habe ich doch noch mal ein wenig 
gemacht - zumindest repariert.
Zum Kämpfer: Ich glaube das ist schon lange vorbei. Ja klar, ich gehe 
(auch wenn es mir schlecht geht) ins Studio und bin auch ziemlich breit 
geworden. Die jungen Kerle haue ich bei fast allen Übungen weg (140 
Kilo, Klimmzüge, an der Maschine), aber der Kampfgeist ist lange nicht 
mehr so groß. Es waren viel zu viele Einschläge und alle nacheinander. 
Und leider quält mich mein Bauch im Moment auch ziemlich stark. Aber ich 
gehe trotzdem noch arbeiten (wenn auch im Moment nicht).
08/2022 hatten sie mich schon eigentlich abgeschrieben und auch nicht 
mehr operieren wollen. Die Tumore sind aber fast auf die Hälfte zurück 
gegangen, durch die Chemo. Muss ich den Rest meines Lebens einnehmen.
Aber was will man auch machen? Das Leben treibt einen voran.
Nochmals vielen Dank!
Ich werde berichten.

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Danke Männer!
Schön dass ihr euch so viele Gedanke darüber macht.

Hermann W. schrieb:
> Dies nur als Beispiel und Anregung, wie die das früher gemacht haben.

Ist eine ganz schöne Fabrik, die du da gebaut hast. :-)

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Andreas S. schrieb:
> Die Frequenz hängt leider auch stark von der Temperatur der Spule ab:
> (dieses Problem sollten auch die anderen, vorab erwähnten
> Messverfahren haben - nur wurde darüber bislang kaum diskutiert)
Ich hatte das durchaus jeweils betrachtet, weil sich der Widerstand fast 
um den Faktor 1,5 ändert. Deshalb sind im 
Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu" ja auch 2 Bilder 
mit 47R und 68R, wo man sieht, dass sich lediglich die "Amplitude" 
ändert, aber nicht die Anstiegszeit.

Ich habe das auch bei der Schaltung mit der Diode betrachtet, aber nicht 
für extra erwähnenswert gehalten, weil ja die Änderung von 47R bis 68R 
im Verhältnis zum anderen Teilerwiderstand 4k7 sehr gering ist.
Aber trotzdem: angehängt ist eine Simulation, wo sich beide Paramter der 
Spule ändern. Und man sieht: die Änderung des Widerstands von 45R bis 
70R wirkt sich nicht nennenswert aus.

von Hermann W. (hermannw)


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Lothar M. schrieb:
> Sieht plausibel aus.

Ja, das Ergebnis sieht gut aus. Aber das gilt nur für einen Einzelimpuls 
bei anfänglich entladenem C. Wenn man ein dauerhaftes Rechteck anlegt, 
wie

Frank E. schrieb:
> Ich habs mal mit iCircuit simuliert

dann wird sich C immer auf die max. Spg aufladen. Die Abhängigkeit von L 
ergibt sich nur ohne Diode.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Hermann W. schrieb:
> Aber das gilt nur für einen Einzelimpuls bei anfänglich entladenem C.
Nein, sieh dir den Generator für V1 an: 5V Rechteck mit 40kHz.

Ich kann den auch mal einblenden, da sieht man halt nicht mehr viel...

: Bearbeitet durch Moderator
von Hermann W. (hermannw)


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Überzeugt mich nicht wirklich. Mindestens die obere Kurve steigt noch 
dauerhaft an. Die geringe L-Abhängigkeit hängt nur davon ab, wieviel der 
4k7 in den Pausen entladen kann.

von Hermann W. (hermannw)


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Im Prinzip kann man das ja so machen. Man muss eben per µC einen 
Einzelimpuls erzeugen und statt 4k7 einen Transistor zum entladen 
ansteuern.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Hermann W. schrieb:
> Mindestens die obere Kurve steigt noch dauerhaft an.
Sieh dir bitte nochmal das Bild vom vorigen Post 
Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu" an. Der zweite 
Screenshot zeigt einfach nur der Ausschnitt die ersten 3ms daraus, weil 
sonst die Uin einfach eine durchgehende Fläche wäre.

Aber ich häng mal einfach mal die Simu für 200ms an. Dann kannst du 
selber damit herumspielen...

: Bearbeitet durch Moderator
von Hermann W. (hermannw)


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Ja, die L-Abhängigkeit ist schon da. Ohne 4k7 hätte ich mit dem 
Maximalwert recht. Aber mit 4k7 wird ja entladen und L-abhängig 
nachgeladen.

von Frank O. (frank_o)


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Ich werde mich nachher nochmal dran setzen und das am FG, genau mit den 
vorgegebenen Werten, ausprobieren.
Danach schaue ich, wie ich da am besten etwas baue.

Wenn ich wieder arbeiten bin, muss ich die Hamburger mal anhauen, wie 
die das gelöst haben. Sind zwar alles Götter dort, aber vielleicht 
bekomme ich einen Schaltplan.

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Vorstellbar wäre auch ein LC-Oszillator, entweder mit einem OPV oder 
einfach nur mit einem Transistor. Ein nachgeschalteter CD4046 
(Frequenzvergleicher) mit integriertem Referenzoszillator vergleicht 
kontinuierlich beide Frequenzen. Beim Über- bzw. Unterschreiten der 
selbst gewählten Referenzfrequenz schaltet der Ausgang digital um.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Frank O. schrieb:
> Ich möchte diesen Sensor mit dem µC auslesen.

Warum nicht rein analog aufbauen? Sinusgenerator, kann ein simpler 
Phasenschieber sein und den über einen Vorwiderstand an den Sensor. OP 
als Präzisionsgleichter beschaltet plus Komparator.

Frank O. schrieb:
> Die Frequenz ist eigentlich für meine Zwecke unerheblich.

Glaube ich nicht. Die muß hoch genug sein, dass die Veräderung der 
Induktivität einem meßbaren Unterschied ergibt.

Frank O. schrieb:
> Am größten ist der Unterschied bei einer Sinuskurve. Das hatte ich schon
> am Funktionsgenerator ausprobiert.

Vor vielen Jahren habe ich mal einen Zähler plus 1-aus-16-Decoder 
aufgebaut. Dahinter ein Widerstandsnetzwerk plus RC-Filter ergab einen 
recht ordentlichen Sinus. Damit wurde eine FSK-Modulation erzeugt, um 
analoge Rufempänger zu prüfen.

Das geht auch mit weniger als 16 Stufen, wenn der µC sonst wenig zu tun 
hat, kann er das R-Netzwerk direkt ansteuern.

Mir gefällt aber auch die Idee, wieder analog, den Sensor als Teil eines 
Oszillators zu nutzen.

von Frank O. (frank_o)


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Manfred P. schrieb:
> Warum nicht rein analog aufbauen? Sinusgenerator, kann ein simpler
> Phasenschieber sein und den über einen Vorwiderstand an den Sensor.

Danke für deinen Beitrag!

Manfred P. schrieb:
> Frank O. schrieb:
>> Ich möchte diesen Sensor mit dem µC auslesen.
>
> Warum nicht rein analog aufbauen? Sinusgenerator, kann ein simpler
> Phasenschieber sein und den über einen Vorwiderstand an den Sensor.

Dies Stromversorgung wird so sein, trotzdem muss ich den Sensor mit 
dem µC auslesen. Das gehört zum Testgerät (wenn es fertig ist) dazu.

Manfred P. schrieb:
> Mir gefällt aber auch die Idee, wieder analog, den Sensor als Teil eines
> Oszillators zu nutzen.

Mir auch.

: Bearbeitet durch User
von Thomas (kosmos)


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ich kenne das beim induktiven Lagesensoren von Bosch so, dass da einfach 
ein Spannungsteiler mit 2 Spulen aufgebaut ist und der Eisenkern 
zwischen diesen Spulen verschoben wird, wodurch sich die Wechselspannung 
am Ausgang ändert.

Bei deinem Sensor könnte ich mir vorstellen, dass einfach die Zeit 
gemessen wird wie lange es ab Flanke High des 100Hz Signals dauert bis 
die Spannung 0,xV erreicht hat. Wieviele Anschlüsse hat dein Sensor?

von Rainer W. (rawi)


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Thomas schrieb:
> Wieviele Anschlüsse hat dein Sensor?

Frank O. schrieb:
> Der Sensor ist 2-polig.

von Frank O. (frank_o)



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Nun habe ich am FG etwas rum probiert. Erst mit den Werten, die 
vorgegeben waren.
Einfachste ist PWM. Ich bekomme 1,4 Volt Unterschied, bei 5 Volt.

Das reicht dann allemal.
Werde das vielleicht morgen am Nano ausprobieren.
Im Moment sieht es bei mir fast so aus, wie bei J.W. und da muss ich 
erstmal Ordnung rein bringen.

von Andreas S. (igel1)


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Habe meine Schaltung nochmals leicht angepasst und den 
Einkoppel-Kondensator weggelassen und dafür eine zusätzliche 
Gegenkopplung eingebaut.

Damit entspricht sie exakt der von Prof. Kessler von der FH Karlsruhe in 
seinen Skripten aufgeführten Schaltung (Abschnitt 3.1): 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/80234/sinosz4.pdf

Enrico E's Oszillatorbild stammte ebenfalls dorther.

Dort lässt sich auch die Formel zur Bestimmung der Oszillatorfrequenz 
(inklusive Herleitung) nachlesen: Formel 3.6

Im Anhang seht Ihr meine Simulation dieser Schaltung (etwas anders 
dargestellt, aber inhaltlich gleich) für 2 Kombinationen von L1 (also 
der Stößel-Spule) sowie 3 Kombinationen von R1 (also dem Widerstand 
dieser Spule).

Es ergeben sich somit in Summe 2 x 3 = 6 Kombinationen von L1 und R1:

-   L1 = 7mH (Stößel draußen)  oder  L1 = 14mH (Stößel drinnen)
-   R1 = 30 Ohm (kalt)  oder  R1 = 50 Ohm   oder R1 = 70 Ohm (heiß)

Das Bild im Anhang zeigt zum einen die Schaltung und zum anderen den 
relevanten Ausschnitt der FFT (Fast Fourier Transformation) des Signals 
am Schwingkreis.  Ich habe diese Darstellung gewählt, weil man hierbei 
sehr schön die Oszillator-Frequenzen in Abhängigkeit von L1 und R1 sieht 
(nämlich die Spitzen der Kurven):

Besonders gut zu sehen ist, dass man die beiden Stößel-Zustände (Ein- 
und Ausgefahren - also 14mH und 7mH) wunderbar an Hand der Frequenzen 
unterscheiden kann:  14mH -> ca. 4,1kHz  und  7mH -> ca. 5,8kHz

Die Widerstandsänderung der Spule verändert die Frequenz jeweils nur um 
max. +- 100Hz:

Kalte Temperatur -> niedriger Widerstand -> höhere Frequenz
Warme Temperatur -> höherer   Widerstand -> niedrigere Frequenz

Die Frequenzspitzen von links nach rechts ergeben sich somit aus 
folgenden Kombinationen:

Die linken 3 Spitzen (Stößel in der Spule drin):

14mH, 70Ohm -> ca. 4080Hz
14mH, 50Ohm -> ca. 4120Hz
14mH, 30Ohm -> ca. 4160Hz

Die rechten 3 Spitzen (Stößel aus der Spule raus):

7mH, 70Ohm -> ca. 5700Hz
7mH, 50Ohm -> ca. 5800Hz
7mH, 30Ohm -> ca. 5900Hz

Nehmen wir einmal an, dass die Realität der Simulation einigermaßen 
folgt, so kann man mit einem Mikrocontroller ziemlich trennscharf per 
Frequenzmessung die Stößelpositionen unterscheiden.

Die temperaturbedingten Widerstandsänderungen der Spule spielen dabei 
nur eine untergeordnete Rolle (ich hatte diesbezüglich in meinem letzten 
Post etwas übertrieben, weil ich versehentlich den Widerstand zu stark 
variiert hatte).

Viele Grüße

Igel1

von Andreas S. (igel1)


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Frank O. schrieb:
> Nun habe ich am FG etwas rum probiert. Erst mit den Werten, die
> vorgegeben waren.
> Einfachste ist PWM. Ich bekomme 1,4 Volt Unterschied, bei 5 Volt.

Ich muss ein wenig raten, was Du am FG (= Funktionsgenerator) 
ausprobiert hast: Sollte der FG das "IC" auf Deinem Schaltbild sein, so 
hat Du ganz schlicht die Funktionsweise eines Parallelschwingkreises 
ausprobiert (siehe Bild im Anhang).

Hier (... sowie in 100 anderen Quellen im Internet) kannst Du die 
Details dazu nachlesen: 
https://www.elektroniktutor.de/analogtechnik/par_swkr.html

Und Dein Spannungsabfall um 1,4V kommt dabei nur dadurch zustanden, dass 
Dein FG einen Innenwiderstand hat (im Bild wäre das der 100k 
Widerstand), den Du über die Formeln sogar rückwärts ausrechnen kannst.

Damit hast Du zwar etwas Interessantes gemessen, aber m.M.n. weder das 
Messprinzip von Lothar M. (I = 1/L  U  t ) noch das Messprinzip von 
mir (Oszillator) realisiert.

Dafür hast Du ein drittes Messprinzip angewendet (komplexer 
Spannungsteiler oder auch Wien-Brücke mit komplexem Messglied), was 
ebenfalls möglich ist:

- Du schaltest ein C parallel zu Deinem L (Spule) und baust so einen
  Parallelschwingkreis (Theorie hatte ich oben verlinkt)

- Du findest die Resonanzfrequenz für eine bestimmte Stößelposition 
heraus
  (also ein bestimmtes L, z.B. 7mH bei ausgefahrenem Stößel).

- Bei dieser Resonanzfrequenz wird Dein Schwingkreis maximal sperren und
  somit wird an einer Serienschaltung aus einem Testwiderstand (in 
diesem
  Fall war's der Innenwiderstand Deines FG) und dem
  nachgeschalteten Schwingkreis am Schwingkreis die max. Spannung 
abfallen.

- Fährst Du Deinen Stößel nun in die Spule hinein (-> L wächst auf 
14mH),
  so wird sich die Resonanzfrequenz des Parallelschwingkreises verändern
  (siehe Formeln in der oben verlinkten Webseite)
  und er wird bei unveränderter (!) PWM-Frequenz des FG nicht mehr so
  gut sperren wie im vorigen Fall.

  Das ist genau wie beim Radio: wenn Du dort die Resonanzfrequenz
  Deines Empfänger-Schwingkreis neben die eigentliche
  Sendefrequenz verdrehst, so wird's halt leiser.

  Ergo: der Spannungsabfall am Schwingkreis nimmt ab - und genau das
  hast Du gemessen. Zwar hast Du das L des Stößels in Deinem Aufbau
  nicht verändert, aber die Frequenz Deines FG - was ja ebenfalls
  einer Messung "neben der Spur", also neben der Resonanzfrequenz
  entspricht und somit denselben Effekt hat (nämlich: Schwingkreis 
sperrt
  weniger -> komplexer Widerstand nimmt ab -> Spannung am Schwingkreis
  wird geringer).

Kann man so machen - ist dann aber halt eine andere Schaltung ...
Du bist also nach Indien aufgebrochen und hast Amerika entdeckt :-)

Jetzt hast Du 3 Alternativen.
Kannst ja mal alle 3 ausprobieren und dann schreiben, welche Methode die 
beste für Deine Ansprüche ist.

Wobei wir bislang nur den Anspruch: "wenige Bauteile" und "einfache 
Schaltung" von Dir kennen. Ich könnte mir vorstellen, dass 
Temperaturunabhängigkeit, Nachbausicherheit und Störanfälligkeit weitere 
Kriterien sein könnten - but that's up to you.

>
> Das reicht dann allemal.
> Werde das vielleicht morgen am Nano ausprobieren.
> Im Moment sieht es bei mir fast so aus, wie bei J.W. und da muss ich
> erstmal Ordnung rein bringen.

Denn man Tau ...

Viele Erfolg

Igel1

von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Du bist also nach Indien aufgebrochen und hast Amerika entdeckt :-)

Moin Andreas!
Ist wirklich schön welche Gedanken du dir für mich machst.
Hahaha! Wie schön du das geschrieben hast.

Das was ich da gezeichnet habe, soll der µC sein.
FG ist tatsächlich der Funktionsgenerator und gemessen habe ich das mit 
dem Oszilloskop.
Egal wie der Kreis schwingt oder um es mit deinen Worten zu sagen, 
Hauptsache festen Boden unter den Füßen.
Der Sensor spielt bei der ganzen Sache eine wirklich völlig 
untergeortnete Rolle.
Ich muss nur irgendwie sehen, dass der sich bewegt. Zur Not könnte ich 
den sogar über unsere Diagnose auslesen. Das hatte bei der Fehlersuche 
geklappt.
Aber ich will das Fahrzeug gar nicht mit der Batterie verbunden haben.

Schöne Texte hast du da rausgesucht. Danke dafür!
Werde sowieso noch ein wenig rum probieren.
Weißt du noch deine Lebendfalle? Da hatte ich doch auch was dazu 
beigesteuert.
Da ich kein Ing bin und lieber weniger rechne, dafür aber mehr probiere, 
komme ich auch so oft ans Ziel (um nachher zu rechnen). Bei mir kommt 
die Erkenntnis immer hinterher, auch wenn sie manchmal ernüchternd ist. 
Aber trotzdem kommt immer ein Lerngewinn dabei raus.
Was ich in den wenigen Stunden, die ich jetzt am ganzen Thema dran bin, 
schon wieder erreicht habe, das lässt mich ganz zufrieden sein.
Seit Richard tot ist, bin ich nicht mehr der selbe Mensch. Ich kann mich 
auch nicht mehr so sehr lange konzentrieren. Die Verbissenheit ist auch 
weg. Früher habe ich ununterbrochen, manchmal ohne Schlaf, mich in 
solche Sachen verbissen. Wenn was nicht verstanden hatte, dann den 
Tietze und Schenk gelesen, um noch weniger zu verstehen ;-). Ich habe 
mich tagelang, sogar wochenlang an Kleinigkeiten festgehalten, bis ich 
das verstanden hatte.
Der Mensch bin ich nicht mehr.
Heute kann ich mich mit weniger zufrieden geben.
Es ist im Prinzip nur  eine Schwarz/Weiß oder auch Null oder Eins 
Messung nötig.
Das wird dann so auch in der Software umgesetzt.
Ich will nur wissen, ob sich der Verriegelungsschieber bewegt hat, 
nachdem ich den Magneten, der diesen Verriegelungsschieber betätigt, 
bestromt habe.
Klar kann man das genauer machen und im Fahreug, von dem zustandigen 
Steuergerät, wird das auch sicher ganz anders ausgewertet.
Mir geht es nur um die beiden Magnete.
Haben sie Durchgang oder Kurzschluss?
Wenn ich den dicken Magneten bestomt habe, verriegelt der andere Magnet 
die Bremse?
Genau dafür ist diese Messung nötig.
Es kommt nicht auf möglichst genaue Werte an, sondern auf eine deutliche 
Veränderung.
Man hört, ob der Bremsmagnet angezogen hat, aber nicht die Verriegelung.
Vielleicht auch, wenn die Zeit dazwischen groß genug ist und dann 
bräuchte ich eigentlich nicht einmal diesen Sensor auswerten.
Das was ich da im Moment stricke, das hat noch sehr große Maschen.

Aber trotzdem vielen Dank für eure Mühen und danke Andreas, dass du auch 
noch so ausführlich drauf eingegangen bist und die Schwingkreise 
verlinkt hast!

von Peter D. (peda)


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Was da in dem Foto steht, sieht nicht gerade berauschend aus.
Es werden 100Hz vorgegeben, das ergibt bei 1mm, also 7mH gerade mal 4Ω 
Blindwiderstand. Über die Temperatur sind aber schon 23Ω Änderung 
angeben.
Man müßte also die Frequenz deutlich erhöhen, um sinnvolle Meßwerte zu 
erzielen. Es fehlen aber Angaben, wie sich dabei die Verluste in Spule 
und Magnetkreis erhöhen.
Da wirst Du also noch viel experimentieren müssen.

Allgemein würde ich einen Oszillator mit der Spule in einem Schwingkreis 
aufbauen. Frequenzen lassen sich ja einfach mit einem MC messen.

von Frank O. (frank_o)


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Nun habe ich die 490 Hz vom Nano genommen (ich hoffe das stimmt so, denn 
das habe ich nur gelesen) und nun einen Reihenschwingkreis verwendet.
Spannungshub ~ 1Volt. Von ca. 4,8V - 3,8V.
Alles natürlich bis jetzt am Funktionsgenerator getestet.

Mal sehen, nächste Woche (da bin ich wieder arbeiten) und wenn ich es 
schaffe, werde ich das am Nano ausprobieren.

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Peter D. schrieb:
> Es werden 100Hz vorgegeben, das ergibt bei 1mm, also 7mH gerade mal 4Ω
> Blindwiderstand. Über die Temperatur sind aber schon 23Ω Änderung
> angeben.
> Man müßte also die Frequenz deutlich erhöhen, um sinnvolle Meßwerte zu
> erzielen.

Habe ich jetzt gemacht.
Wie schon geschrieben, ich muss im Prinzip nur wissen, ob der 
Verriegelungsschieber sich bewegt. Der ist für die ganze Prüfung 
nachrangig, aber dennoch nützlich.

von Andreas S. (igel1)



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Anbei nochmals eine Oszillator-Schaltung, deren Frequenz zwischen 3,7kHz 
(Stößel drin, L=14mH) und 4,6kHz (Stößel draußen, L=7mH) schwankt.
Damit kannst Du genauso einfach und sicher die Stößel-Positionen 
unterscheiden, wie mit den vorigen Oszillator-Schaltungen (... das sagt 
zumindest die Simulation ...)

Das Schöne an dieser Oszillator-Version ist: Du benötigst keine 
symmetrische Spannungsversorgung mehr (bisher waren das ja +6V und -6V). 
Du benötigst nur noch eine einzige Spannungsversorgung. Und deren 
Spannung kann man vermutlich sogar in weiten Bereichen wählen.

Diesmal kommen keine Rechtecke raus, sondern halbwegs sinusförmige 
Signale, die man mit einem weiteren OpAmp oder einer sonstigen 
Schmitt-Triggerschaltung natürlich sehr einfach in 
Mikrocontroller-konforme Rechtecke umformen könnte.

Das Bild unten links zeigt diese recht sinusförmigen Signale. Jede Farbe 
symbolisiert eine der 6 möglichen L/R-Kombinationen, die ich 
durchsimuliere (analog zu meinem letzten Posting).

Das Bild unten rechts zeigt wiederum die FFT (also das Frequenzspektrum) 
dieser Signale mit den 6 Frequenzspitzen - links die 3 Spitzen für 
"Stößel eingefahren", rechts die 3 Spitzen für "Stößel ausgefahren". Es 
sind jeweils 3 Spitzen, weil ich ja zu jedem der 2 möglichen L-Werte 
zusätzlich 3 mögliche R-Werte für den (temperaturabhängigen) 
Spulenwiderstand durchsimuliere - nämlich 30, 50, 70 Ohm.

Soweit erst einmal die Schaltung, die Deine Stößel-Positionen in 
Frequenzen umsetzt. Diese Frequenzen solltest Du auch schön über einen 
hochohmigen Kopfhörer hörbar machen können - damit könntest Du quasi 
"hören", wie der Stößel reinfährt.

Solltest Du Dir unsicher sein, wie man Frequenzen mit dem 
Mikrocontroller misst, so melde Dich hier nochmals - das kriegen wir 
auch noch hin.

Viele Grüße

Igel1

PS: damit sich niemand wundert: die Simulationsbilder unter dem 
Schaltplan zeigen nur Ausschnitte aus der Gesamtsimulation, die sich ja 
über 50ms erstreckt.

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Toll Andreas!
Würdest du auch mal mein letztes "Gebilde" simulieren?
Ich habe auch gerade einmal den Sensor bis auf 70 Grad erwärmt.
Dadurch verschiebt sich der nur der Spannungshub.
von 4,88V auf ~4,7V und mit Stößel von 3,9V auf ~3,7V.
Leider komme ich diese Woche nicht mehr dazu, das noch zu testen.
Habe noch ein paar Erledigungen und am We bin ich nicht zu Hause.

In der Software muss ich dann nur >4,1V und <4,0V auswerten. Das ist 
selbst für mich relativ simpel.

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)



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Frank O. schrieb:
> Toll Andreas!
> Würdest du auch mal mein letztes "Gebilde" simulieren?

Eigentlich würde ich Dir wirklich empfehlen, Dich selbst ein wenig in 
LTspice einzuarbeiten - nach max. 1-2h simulierst Du dort Deine ersten 
Schaltungen und bist der King.

Aber ich bin ja höflich und hilfsbereit .. anbei in Bild und *.asc-File 
also Deine Schaltung, so wie ich sie verstanden habe (ich hatte, ehrlich 
gesagt, ein paar Fragezeichen bei der Lektüre im Gesicht ...):

- V1 stellt den Funktionsgenerator (FG) dar
- Der FG erzeugt eine PWM von 5V, 50% duty Cycle, 490Hz
- Die Spule hat einen Innenwiderstand von  50 Ohm
- Die Spule simuliere ich mit 5.2mH (Stößel draussen)
  und mit 15.2mH (Stößel drin) - daher die 2 Kurven
- Die Ausgangsspannung wird über den Widerstand R2 (100 Ohm) gemessen

In der Simulation sehen beide Kurven (die für 5.2mH und die für 15.2mH) 
ziemlich ähnlich aus. Das *.asc-Simulationsfile für LTspice hängt 
ebenfalls im Anhang.

Ich verstehe daher nicht, wie bzw. wo Du unterschiedliche Spannungen 
misst.
Vor allem: von wo nach wo misst Du?

> Ich habe auch gerade einmal den Sensor bis auf 70 Grad erwärmt.
> Dadurch verschiebt sich der nur der Spannungshub.

Das mit dem "Spannungshub" verstehe ich leider auch nicht so ganz.
Was meinst Du damit?

> von 4,88V auf ~4,7V und mit Stößel von 3,9V auf ~3,7V.
> Leider komme ich diese Woche nicht mehr dazu, das noch zu testen.
> Habe noch ein paar Erledigungen und am We bin ich nicht zu Hause.
>
> In der Software muss ich dann nur >4,1V und <4,0V auswerten. Das ist
> selbst für mich relativ simpel.

Oh - für mich wäre das nicht so simpel, denn Du hast ja keine 
Gleichspannung, die Du da mit dem MC messen willst.

Willst Du das mit dem ADC des MC messen?
Wenn ja, beschreib' mal, wie Du das machen willst.

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Ich verstehe daher nicht, wie bzw. wo Du unterschiedliche Spannungen
> misst.

Erstmal danke für deine Mühe!
Wer viel misst, misst Mist.
Die Frage ist, wie ich die gemessen habe.
Habe die Werte am Oszi abgelesen. Da sah das alles gut aus.
Am Controller eben so wie du das simuliert hast.

Ich baue mir einen Oszillator.
Aber nicht mehr diese Woche.

Hatte mir doch noch eben ein bisschen was aus meinen alten Programmen 
zusammen kopiert.
Neu war für mich, bin froh drüber, dass das so einfach geklappt hat, 
dass ich ein Display über I²C dran habe.
Da ist jetzt erstmal noch eine Menge Arbeit dran.
Der Oszillator ist wohl auch nicht so das Problem, zumindest von den 
Teilen dafür. Habe ich alles hier.
Morgen in der Nacht muss ich erstmal weg fahren. Da wird auch 
programmiert.
Aber nicht von mir. Mein Auto bekommt "ein viertel Pfund" mehr an PS und 
Wochenende bin ich dann an der Nordsee.
Nächste Woche erstmal das Caos bei der Arbeit beseitigen. Habe irre viel 
zu tun. In den fast vier Wochen ist eine Menge liegen geblieben. Ich 
glaube, wenn ich nachmittags noch zum Training komme, habe ich genug 
gemacht.
Mit LTSpice hatte ich früher schon angefangen und auch so ein Bisschen 
was hin bekommen. Muss ich unbedingt wieder machen.
Ich bleibe dran und sag hier wie alles läuft.
Bin einfach zu lange raus.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Andreas S. schrieb:
> Eigentlich würde ich Dir wirklich empfehlen, Dich selbst ein wenig in
> LTspice einzuarbeiten - nach max. 1-2h simulierst Du dort Deine ersten
> Schaltungen und bist der King.

Vorsichtig! Ich habe Elektronik gemacht lange bevor es PCs gab, aber 
kann mit Meßtechnik umgehen.

Ich habe mal eine Weile mit LTSpice gespielt und dabei Ergebnisse 
bekommen, die mir unglaubwürdig schienen, und zwar im Zusammenhang 
nicht linearer Bauteile, Kondensatornetzteil. Ein mit Spice sehr 
erfahrener Kollege hat es dann erklären können, die Phasenlage mit 
einzubeziehen. Dein mit "1..2h der King" ist Träumerei.

Frank gehört vermutlich auch zur älteren Generation. Er besitzt 
Funktionsgenerator und Oszilloskop, da liegt ein realer Messaufbau näher 
als die Spielerei am Bildschirm.

Andreas S. schrieb:
>> In der Software muss ich dann nur >4,1V und <4,0V auswerten. Das ist
>> selbst für mich relativ simpel.
>
> Oh - für mich wäre das nicht so simpel, denn Du hast ja keine
> Gleichspannung, die Du da mit dem MC messen willst.
>
> Willst Du das mit dem ADC des MC messen?

Das Delta von nur 100mV erscheint auch mir schwer beherrschbar. Die 
Spannung an sich ist hoch genug, mit einer simplen Einweggleichrichtung 
(1N4148+0,1µ) an den µC zu gehen. Auf diese Weise erkennt mein A*Nano 
hinter einem ACS712-20, ob da mindestens 3 Ampere fließen.

Oder auch direkt messen, die Mechanik ist langsam. 500 Messungen mit 1ms 
Abstand und den Mittelwert rechnen.

von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Oh - für mich wäre das nicht so simpel, denn Du hast ja keine
> Gleichspannung, die Du da mit dem MC messen willst.
>
> Willst Du das mit dem ADC des MC messen?
> Wenn ja, beschreib' mal, wie Du das machen willst.

Mehrere Messungen addieren und dann durch die Zahl der Messungen teilen.
Also den Mittelwert bilden.
for (int i = 0; i <= 29; i++) {
   i /30 ;
// hier kommen noch weitere Anweisungen.
}
Ich hoffe das ist richtig so.

von Andreas S. (igel1)


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@Frank:

Ich muss leider nochmals raten, wie Dein Versuchsaufbau war, dass es zu 
diesem Spannungsabfall kam.

Bitte korrigiere mich, wenn ich in irgendeinem Punkt falsch liege:

1. der Aufbau sah tatsächlich so aus,
   wie die Schaltung in meinem
   letzten Posting. Wenn nein: bitte
   Abweichungen genau beschreiben,
   oder gar besser mit Skizze
   zeichnen.

2. Du hast die Spannung über R1 nach
   Masse mit dem Oszi gemessen.

3. Du hast die Frequenz an Deinem
   Rechteck-(?)-Generator auf
   490Hz fix eingestellt.

4. und dann hast Du festgestellt,
   dass sich die Spannung
   (Spitze zu Spitze gemessen?)
   an R1 von 4,8V auf 3,9V
   reduziert, wenn Du den Stößel
   in die Spule reinfährst. Korrekt?

   (Oder hast Du die Frequenz am FG
    verändert?)

Wenn Du wirklich die Frequenz nicht verändert hast und nur den Stößel
hereingeschoben hast, so habe ich
absolut keine Erklärung, wie es bei
dieser niedrigen Frequenz (490Hz,
nicht 490 kHz?!) zu so einem
massiven Spannungseinbruch kommt,
wo sich die Induktivätät von Deiner
Spule doch nur um wenige mH ändert.

Hmmm … komisch.

Meine einzige Erklärung wäre, dass Du Dich am FG um ein paar 
Zehnerpotenzen bei der Frequenz vertan hast.

Wie bist Du darauf gekommen, 490Hz einzustellen?

Viele Grüße

Igel1

von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> 1. der Aufbau sah tatsächlich so aus,
>    wie die Schaltung in meinem
>    letzten Posting. Wenn nein: bitte
>    Abweichungen genau beschreiben,
>    oder gar besser mit Skizze
>    zeichnen.
>
> 2. Du hast die Spannung über R1 nach
>    Masse mit dem Oszi gemessen.

1. Oh man! R1 hatte ich vergessen.
Ist zu spät gewesen.
2.Ich habe hinter dem Sensor gemessen und natürlich die Masse vom FG.
3. Ja.

Andreas S. schrieb:
> Wie bist Du darauf gekommen, 490Hz einzustellen?
Das ist die PWM Frequenz vom Nano.
Habe ich auch vorhin noch einmal am Nano gemessen.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Andreas S. schrieb:
> Wie bist Du darauf gekommen, 490Hz einzustellen?

Fragst Du mal G* "pwm frequenz arduino":

"Die Frequenz dieses PWM-Signals ist konstant und wird vom Timer des 
Arduinos vorgegeben. Die Voreinstellung für den Arduino UNO ist z.B. 490 
Hz für die Pins 3, 9, 10 und 11 bzw. 980 Hz für die Pins 5 und 6."

von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Meine einzige Erklärung wäre, dass Du Dich am FG um ein paar
> Zehnerpotenzen bei der Frequenz vertan hast.

Du bist ein schlauer Mensch!

Wenn es nicht so traurig wäre, würde ich lachen. Ach was, ich lache 
trotzdem über mich.
Sieht dann so aus, wie auch auf dem Arduino, wenn ich 490Hz einstelle.
490.000,0Hz, das war eingestellt.
Ich könnte mich jetzt rausreden, weil man auf diesem Owon so schlecht 
was sieht, aber Tatsache ist, ich war einfach zu doof.

Nächste Woche baue ich einen Oszillator und dann wird das 
gleichgerichtet auf an den Nano gedengelt.

Geht deine Mail-Adresse noch?

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)


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Okay - jetzt wissen wir schon mal, wo die 490Hz herkommen ...

Sodann hatte ich in meiner Beschreibung im letzten Posting leider einen 
kleine Fehler drin: ich habe versehentlich R1 geschrieben, meinte aber 
R2.

Daher nochmals die Frage 2:

   Hast Du mit Deinem Oszi die Spannung über besagtem R2 gemessen?
   Oder was genau meinst Du mit "Ich habe hinter dem Sensor gemessen
   und natürlich die Masse vom FG."?

Zu Punkt 4 fehlt mir noch Deine Bestätigung, dieser Punkt lautete ja:

4. und dann hast Du festgestellt,
   dass sich die Spannung
   (Spitze zu Spitze gemessen?)
   an R1 von 4,8V auf 3,9V
   reduziert, wenn Du den Stößel
   in die Spule reinfährst. Korrekt?

   (Oder hast Du die Frequenz am FG
    verändert?)

Bin sehr gespannt auf Deine Antworten ...

Ach ja, und noch etwas:
Wie hast Du die Spannung am Oszi abgelesen?

- Die Kurve "vermessen" und Spitze zu Spitze gemessen?
- Oder zeigt Dein Oszi den Effektivwert an?
- Oder, oder, oder ....

: Bearbeitet durch User
von Frank E. (ffje)


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Das Konzept des Andreas S. (igel1), (Oszillator) war/wäre meine erste 
Wahl. In einer Simulation ließe sich noch leicht mit ‚nem JFET eine 
Amplitudenstabilisierung einfügen... temp.abhängiger R...
2. Frequenz auswerten.
mfG. fE

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Oder zeigt Dein Oszi den Effektivwert an?

Zeigt alles an. Rigol 1052E.

An dem Punkt muss ich erstmal eine "kreative Lernpause" einlegen.
Habe gerade mein LTSpice aktualliesiert.
Da muss ich mich rein arbeiten.
Ehrlich gesagt, weiß ich nicht mal mehr wie ich mir die einzelnen Kurven 
deiner schönen Simulation ansehen kann.
Deine Spannungsquelle in der Simulation, ist das DC?
Wenn ich da messe, dann läuft ein Sinus durch.
Spannungen, die ich zur Verfügung habe, sind 85V DC, 12V DC und 5V DC.

Ich werde das aus dem µC.Net bauen.
https://www.mikrocontroller.net/attachment/313834/Sinusoszillator4.png

von Andreas S. (igel1)


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Frank E. schrieb:
> Das Konzept des Andreas S. (igel1), (Oszillator) war/wäre meine erste
> Wahl. In einer Simulation ließe sich noch leicht mit ‚nem JFET eine
> Amplitudenstabilisierung einfügen... temp.abhängiger R...
> 2. Frequenz auswerten.
> mfG. fE

Hmmm - da scheint einer Erfahrung mit Oszillatoren zu haben - supi,
denn ich habe kaum Erfahrung und mische hier nur mit, um Frank O.
zu helfen und weil's halt Spaß macht und ich dabei auch etwas lerne.

Zwar glaube ich verstanden zu haben, was Du vorschlägst, aber ich 
verstehe den Sinn nicht so ganz.

- Ist schon klar, dass man einen JFET als spannungsgesteuerten 
Widerstand
  verwenden kann und so irgendwie (wie genau, weiß ich gerade nicht)
  die Verstärkung des OpAms einbremsen kann, damit am Ende ein sauberer
  Sinus am Schwingkreis erzeugt wird.

  Aber warum sollte man das tun, wenn Frank ja nicht an einem sauberen
  Sinus interessiert ist, sondern nur an der Frequenz des Schwing-
  kreises. Ganz im Gegenteil ist Frank vermutlich sogar eher mit
  einem sauberen Rechtecksignal, welches aus dem OpAmp herauskommt,
  gedient, weil er Rechteck besser mit seinem MC auswerten kann.
  Ich habe natürlich auch etwas Muffensausen, dass Frank mit diesem
  krassen Oberwellengenerator alle Radios im Umfeld stören könnte.

- Temperaturabhängiger "R" hatte ich anfangs auch überlegt, aber dieser
  temperaturabhängige Widerstand müsste ja dann in thermischer Nähe
  zur Stößel-Spule sitzen und man müsste Drähte dort hin- und wieder
  zurückführen. Könnte schwierig werden. Daher hatte ich die Simulation
  für die Grenzfälle von R gemacht und dabei gesehen, dass R bei meinen
  Frequenzen nur noch wenig Einfluss auf die Frequenz hat. Eine
  Temperaturkompensation hielt ich daher für überflüssig.

- Du schreibst "2. Frequenz auswerten". Da bin ich etwas unsicher,
  was Du meinst. Natürlich sollte man die Frequenz des Oszillators
  messen (und nicht irgendwelche Spannungen - auf dem Tripp ist
  Frank O. aktuell noch :-)  Und selbstverständlich sollte man die
  1. Frequenz (Stößel drin) und die 2. Frequenz (Stößel draussen)
  messen und miteinander vergleichen, um so die Stößelposition
  eindeutig bestimmen zu können. Da sind wir uns einig.
  Oder meinst Du mit 2. Frequenz die Oberwellen, die man irgendwie
  auswerten sollte?

Viele Grüße

Igel1

von Andreas S. (igel1)


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Frank O. schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>> Oder zeigt Dein Oszi den Effektivwert an?
>
> Zeigt alles an. Rigol 1052E.

Okay - und was von dem "alles" hattest Du dann letztlich abgelesen?

> An dem Punkt muss ich erstmal eine "kreative Lernpause" einlegen.
> Habe gerade mein LTSpice aktualliesiert.
> Da muss ich mich rein arbeiten.

Yep - ein bis zwei Stündchen muss man da schon investieren.
Ein kleines Einführungsvideo wäre vielleicht nicht schlecht für den 
Start.

Mit "Herumprobieren" wirst Du es vielleicht auch irgendwann 
herausbekommen aber Du wirst dabei sehr viel Zeit verlieren, weil ein 
paar Dinge halt nicht so intuitiv sind.

> Ehrlich gesagt, weiß ich nicht mal mehr wie ich mir die einzelnen Kurven
> deiner schönen Simulation ansehen kann.

Auf das rennende Männchen klicken - das startet die Simulation und dann
auf den Punkt in der Schaltung, an dem Du die Spannung messen willst.
Du kannst auch "in Bauteile" klicken und misst auf diese Weise den
Strom, der durch die Bauteile fließt.

> Deine Spannungsquelle in der Simulation, ist das DC?

Ja, das ist DC.
Nix PWM oder sonstwas, denn das Messprinzip ist hier ja ein anderes.
Ich versuche es hier zu erläutern:

- Der Oszillator wird mit Gleichspannung gespeist und fängt
  irgendwann an, von selbst zu schwingen (weil er sich "aufschwingt",
  aber das soll hier nicht betrachtet werden).

- Seine Frequenz ist u.a. abhängig von den Werten der Bauteile des
  Schwingkreises. Uns interessiert natürlich am meisten die
  Abhängigkeit von der Spule, denn die verändert ja Ihren L - Wert
  von ca. 7mH auf ca. 14mH (so jedenfalls steht's im Datenblatt).

- Die Oszillatorfrequenz wird sich also ändern, wenn Du den Stößel
  hinein- oder herausfährst, weil Du damit die Induktivität der Spule
  änderst, was wiederum die Frequenz des Oszillators ändert.

- Du musst also bei diesem Messprinzip NICHT irgendwelche Spannungen
  messen, sondern die Frequenz des Oszillators:

  Tiefe Frequenz = hohe Induktivität     = Stößel drin
  Hohe Frequenz  = niedrige Induktivität = Stößel draussen

> Wenn ich da messe, dann läuft ein Sinus durch.

Bitte gib immer genau an, von wo nach wo Du misst, sonst wird das hier 
alles ein Ratespiel.

> Spannungen, die ich zur Verfügung habe, sind 85V DC, 12V DC und 5V DC.

Yep - deshalb habe ich die Schaltung zunächst einmal auf 12V ausgelegt.

> Ich werde das aus dem µC.Net bauen.

Was meinst Du damit?

> https://www.mikrocontroller.net/attachment/313834/Sinusoszillator4.png

Was hat der Link bzw. die Schaltung mit Deinem Problem zu tun?
Verstehe gerade den Zs.hang nicht so ganz.

Wenn Du die Schaltung in LTspice nachbauen und simulieren willst,
um LTspice zu verstehen, dann okay - ansonsten würde ich an Deiner
Stelle mit noch einfacheren Schaltungen in LTspice beginnen.

Viele Grüße

Igel1

von Hans (ths23)


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Hallo Frank,

mich hat der Gerhard_O auf diesen Faden hingewiesen. Mir ist allerdings 
noch nicht ganz klar, was Du genau erreichen möchtest, d.h. ob es eine 
kontinouierliche Posisitionsbestimmung werden soll, oder ob Du 2 feste 
Positionen detektieren willst. Wenn es Letzteres ist, dann würde sich 
evtl. der A301 aus DDR-Fertigung anbieten. Die kann man noch kaufen, 
sind allerdings recht teuer mittlerweile - 3€/St. Aber für ein 
Einzelprojekt ist das denke ich vertretbar. Ich habe Dir mal das 
Datenblatt (mit Applikationshinweisen) angehangen. Schau es Dir einfach 
mal an, ob Du damit Dein Problem lösen könnest. Wenn nicht dann vergiß 
es einfach.

von Andreas S. (igel1)


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@Frank O.:

Zum Thema LTspice würde ich Dir folgenden Einstieg empfehlen:

1.) Schau Dir dieses sehr einfache Video an und turne nach, was dort
    vorgeführt wird: https://www.youtube.com/watch?v=HO4nD0S3UIs

2.) Danach könntest Du evtl. dieses kurze Tutorial durcharbeiten.
    Es bringt Dich wieder ein Stückchen weiter (ist zwar für
    LTspiceIV und nicht für die neueste Version geschrieben,
    aber das sollte nicht groß stören).

3.) Dann zur Auflockerung nochmals ein etwas ausführlicheres,
    sehr gutes Einführungs-Video:
    https://www.youtube.com/watch?v=SFRplHYuEW0
    (der Autor hat auch noch weitere tolle Videos zu LTspice!)

4.) Danach kämen dann schon die Unterlagen des legendären (leider
    jüngst verstorbenen Gunthard Kraus).
    Kurz, knapp und trotzdem umfassend:
    http://www.gunthard-kraus.de/LTSwitcherCAD/LTSpice%20XVII%20_Tutorial_korr.pdf
    Dort kannst Du so weit lesen, wie Du es verstehst.
    Irgendwann wird's dann vermutlich zu kompliziert, sei also
    nicht frustriert - ich verstehe dort bei weitem auch nicht alles.

5.) Der Rest ist Ausprobieren und Spielen.
    Insbesondere die vielen Beispiel-Schaltungen, die im
    LTspice-Paket bereits enthalten sind, kann man sich anschauen - sehr
    lehrreich mit Blick auf das, was in LTspice alles möglich ist,
    aber auch lehrreich mit Blick auf Grundschaltungen allgemein.

Final words: und ja, Simulation und Wirklichkeit müssen nicht immer 
übereinstimmen und natürlich ist derjenige im Vorteil, der genau weiß,
wie die Wirklichkeit tickt und so die Schwächen der Simulation
vorhersehen kann - aber das können vermutlich nur echte Profis.

Ich kann es jedenfalls nicht und kann Dir, Stand heute, auch nicht
garantieren, dass irgendeine der obigen Oszillator-Schaltungen
tatsächlich funktioniert.

Trotzdem hilft mir persönlich die Simulation immer sehr,
um mein Verständnis der Zs.hänge zu verbessern.

Viele Grüße

Igel1

von Andreas S. (igel1)



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Ich habe letzte Nacht eine Schaltung entworfen, die noch ein Stückchen 
besser für Deinen Zweck geeignet ist, als alle bisherigen 
Oszillator-Schaltungen:

- Der oben abgebildete Oszillator benötigt nur eine Versorgungsspannung

- Dieser Oszillator generiert am Ausgang des OpAmps schöne
  Rechtecksignale in der jeweiligen Frequenz des Schwingkreises.

- Diese Rechtecke sollten sich gut per Mikrocontroller auswerten lassen.

- Die Frequenzen für die beiden Stößel-Positionen (also die Spulenwerte
  7mH bzw. 14mH) liegen schön weit auseinander, nämlich bei:

  - Stößel drinnen  -> Spule hat 14mH -> Oszillator: ca. 4,1kHz
  - Stößel draussen -> Spule hat  7mH -> Oszillator: ca. 5,7kHz

- Der Temperatureinfluss auf den Widerstand der Spule sollte die
  Frequenz nur um max. -+150Hz verändern. Eine Temperaturkompensation
  ist also nicht notwendig, weil sich die Frequenzen der Stößel-
  Endpositionen ja um weit mehr unterscheiden (nämlich um
  5,7kHz - 4,1kHz = 1,6kHz).

Soweit also die Simulation ...

Inzwischen bin ich natürlich selber recht neugierig geworden, ob diese
simulierte Schaltung auch in der Realität tickt wie vorhergesagt.
Ich werde daher vermutlich sehr bald einmal die Schaltung auf dem
Steckbrett nachbauen.

Einziges Problem wird vermutlich das Auftreiben einer Spule mit
Deinen Werten (7mH und 14mH) sein. Schau'n wir mal ...

Viele Grüße

Igel1

von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Hmmm - da scheint einer Erfahrung mit Oszillatoren zu haben - supi,
> denn ich habe kaum Erfahrung und mische hier nur mit, um Frank O.
> zu helfen und weil's halt Spaß macht und ich dabei auch etwas lerne.

Du neigst zur Untertreibung, mein lieber Andreas.

von Rainer W. (rawi)


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Frank O. schrieb:
> Sensor_Bremse1.png

Solche Bilder liebe ich ;-)

Einfach den benutzten Teil rausschneiden - dann hat man immer genug 
freie Malfläche zur Verfügung.

scnr

von Frank O. (frank_o)


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Hans schrieb:
> Schau es Dir einfach
> mal an, ob Du damit Dein Problem lösen könnest. Wenn nicht dann vergiß
> es einfach.

Super, das löst womöglich am einfachsten das Problem.
Vielen Dank dafür!

Den werde ich auch bestellen.

Allerdings werde ich mir auch andere ICs bestellen und mehrere Sachen 
ausprobieren.
Denn jetzt hat es mich von der Thematik her und bei meiner Ehre gepackt.

NE555 habe ich hier und kenne mich auch ganz gut mit aus.
Das war der erste IC, mit dem ich mich beschäftigt habe.
Damit werde ich das aufbauen. Mit LM358 oder einen anderen OP und was 
ich jetzt gefunden habe und mir auch sehr gut gefällt, das ist der 
ICL8038.

von Frank O. (frank_o)


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Rainer W. schrieb:
> Einfach den benutzten Teil rausschneiden - dann hat man immer genug
> freie Malfläche zur Verfügung.

Hahaha!
So kann man auch Kritik üben und dann lacht der andere sogar.
Danke!

von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Zum Thema LTspice würde ich Dir folgenden Einstieg empfehlen:

Alles runtergeladen. Und tatsächlich habe ich das erste Video, den Kanal 
dazu, schon aboniert gehabt (gestern Nacht schon etwas geschaut).
Dieses Tutorial werde ich durcharbeiten. Die Anfänge waren damals schon 
sehr interessant und man kann das auch immer mitnehmen und etwas bauen, 
ohne Teile dafür zu haben.
Dann kann man schon sehen, ob man das bestellen kann oder besser nicht.

Andreas S. schrieb:
> Final words: und ja, Simulation und Wirklichkeit müssen nicht immer
> übereinstimmen und natürlich ist derjenige im Vorteil, der genau weiß,
> wie die Wirklichkeit tickt und so die Schwächen der Simulation
> vorhersehen kann - aber das können vermutlich nur echte Profis.

Als ich damals die OPs gelernt habe, hatte ich dann eine Schaltung so 
aufgebaut, wie simuliert. Ich war überrascht wie genau das an der 
Wirklichkeit war.
Verlötet und nicht auf dem Steckbrett, wäre das wahrscheinlich genau das 
gleiche Ergebnis gewesen.

Andreas S. schrieb:
> Inzwischen bin ich natürlich selber recht neugierig geworden, ob diese
> simulierte Schaltung auch in der Realität tickt wie vorhergesagt.
> Ich werde daher vermutlich sehr bald einmal die Schaltung auf dem
> Steckbrett nachbauen.

Sieht gut aus und ich glaube auch, dass das funktionieren wird, aber ich 
muss dann wieder runter auf 0-5V, für den µC.
Habe zwar noch keinen Subtrhierer mit einem OP gebaut (gab es keinen 
Anlass dazu), aber denke der gehört dann noch dahinter.
Außerdem, da ich jetzt I²C auch integrieren kann, habe ich ein 
Oled-Display ausprobiert. Hab noch ein paar größere bestellt.
Damit kann man dann alles schön darstellen und ist sicher auch unter 
schlechten Lichtverhältnissen gut zu lesen.

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)


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Frank O. schrieb:
> Sieht gut aus und ich glaube auch, dass das funktionieren wird, aber ich
> muss dann wieder runter auf 0-5V, für den µC.

Die Erfindung dafür nennt sich "Spannungsteiler" :-)
... und besteht aus genau 2 Widerständen ...

Ich bin sicher, das bekommst Du hin!

Viele Grüße

Igel1

von Andreas S. (igel1)


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> Du neigst zur Untertreibung, mein lieber Andreas.

Also, bevor Du mich zu sehr feierst, hier ein paar ernüchternde 
Nachrichten von der Simulations-Front:

Ich habe den "idealen" Operationsverstärker in meiner Version 4 des 
Oszillators inzwischen einmal durch ein paar "echte" Modelle von LT 
ersetzt - keiner dieser "echten" Operationsverstärker lief auf Anhieb in 
der Simulation - es brauchte jeweils kleine Anpassungen in der Schaltung 
- aber letztendlich oszillierte das Dingen gut.

Trotzdem macht mir eine Sache noch Bauchschmerzen:
In der Version 4 meiner Schaltung (= letzte Version) oszilliert die 
Spannung am "freien" Ende des Schwingkreises zwischen ca. +6V und ca. 
-6V, ja Du liest richtig: -6V!

Diese Spannung führe ich in der Schaltung direkt auf den 
nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers.
Will sagen: er bekommt in der unteren Halbwelle bis zu -6V aufs Auge 
gedrückt - das sind 6V unter (!) Ground.

Ich weiß nicht, ob ein LM358 das überleben würde. Bevor ich das nicht 
recherchiert habe, solltest Du daher meine Oszillatorschaltung erst 
einmal nicht im realen Leben ausprobieren - selbiges könnte für den 
OpAmp nämlich sonst sehr schnell zu Ende gehen.

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Die Erfindung dafür nennt sich "Spannungsteiler" :-)
> ... und besteht aus genau 2 Widerständen ...
>
> Ich bin sicher, das bekommst Du hin!

Meinst du?
Ich weiß nicht, ob der dafür geeignet ist.
Aber ich werde erstmal das eine Problem erledigen.
Zwischendurch werde ich mir schon einmal Gedanken über den eigentlichen 
Testablauf machen.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Frank O. schrieb:
> NE555 habe ich hier und kenne mich auch ganz gut mit aus.
> Das war der erste IC, mit dem ich mich beschäftigt habe.

Ich kann ihn nicht leiden, kann alles aber nichts anständig.

> Damit werde ich das aufbauen. Mit LM358 oder einen anderen OP und was
> ich jetzt gefunden habe und mir auch sehr gut gefällt, das ist der
> ICL8038.

Der ICL8038 macht nur Sinn, wenn man einen manuell einstellbaren 
Oszillator haben möchte. Wenn Du 5 Stück in der Schublade hast, OK - 
ansonsten vergessen.

Du wirst eine feste Frequenz wollen, deren Wert Du noch ermittelst. 
Suche nach "wien brücken oszillator", da finden sich etliche Schaltungen 
mit einem OP.

Oder wir gehen xx-Jahre zurück und bauen mit einem BC_irgendwas einen 
Phasenschieber-Oszillator, z.B. nach 
https://www.electronicdeveloper.de/SinusPhasenschieber.aspx

Oder man nimmt einen Schmitt-Trigger-Inverter bzw. CD4093, lässt den 
schwingen und bügelt den Ausgang per RC-Glied rund.

Oder oder oder ... es gibt beliebig viele Varianten, die Meßfrequenz zu 
erzeugen und mindestens zwei Wege, wie Du den Sensor misst. Die 
Entscheidung nimmt Dir niemand ab und ob sie optimal war, weißt Du, wenn 
der Meßaufbau ein Jahr in Betrieb war.

von Frank O. (frank_o)


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Manfred P. schrieb:
> Oder oder oder ... es gibt beliebig viele Varianten, die Meßfrequenz zu
> erzeugen und mindestens zwei Wege, wie Du den Sensor misst. Die
> Entscheidung nimmt Dir niemand ab und ob sie optimal war, weißt Du, wenn
> der Meßaufbau ein Jahr in Betrieb war.

Danke für deine vielen Hinweise!

Ja, genauso ist das. Aber jetzt geht es nicht nur um den Sensor, sondern 
auch meine Defizite in dem Bereich zu beheben.
Ich werde mir mal den T&S unters Kopfkissen legen ...

von Frank E. (ffje)


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Hier/dort:
Beitrag "Re: LC-Sinus-Generator mit OP"
interessante [Be/Hin]weise und Inspirationen (im pdf), die es sich zu 
simulieren lohnt. !Ich meine den im Eingangsdatenblatt aufgeführten R 
des <strong>Sensors</strong>, wenn ich von Temp.abhängigkeit schreibe.
Aus dem pdf die Schaltung 2.1 bitte simulieren..., dort wird die Spule 
(der Sensor, mit seinem parasitären Reihen-R, dem temp.abhng.) in 
Reihen-Resonanz betrieben..., ist ja auch >40 Jahre her, in Ausbildung 
das Ganze selbst abgeleitet gedurft haben zu müssen: die 
Temp.abhängigkeit des sensoreingenen R wirkt sich auf die Frequenz des 
Oszillators weniger aus, wie man im pdf auch nachlesen kann. In der 
Schaltung 2.1 des pdf kann dann bei R3 die Amp.stabilisierung ansetzen.
Nebenbei: Ich ermittel die Induktivität unbekannter L mit einer 
Transistorschaltung, die eine Tunnel-Diode nachgebildet (nicos) in 
Parallel-Res. mit engtolerierten Cs. Wenn die "Kennlinie" der Anordnung 
weit ab vom Lineraren ist/übersteuert, hat's sich auch mit Sinus, die 
Frequenz macht 'nen Sprung..., -> hat keinen Gebrauchswert.
Die Anforderungen an Features des OP dürfen äußerst gering sein, 2 in 
einem Gehäuse wären evtl. sinnvoll; die Amp.stabilisierung mit JFET 
könnte Offset-Anpassung (Arbeitspunkt) nötig machen.
Wenn die Simulationen zu intakter Hardware (incl. 
Schmitt-Trigger-Eingang am µC) gereift sind..., dann - dann
schreibst' das C-Programm, es gibt hier Beispiele für !reziprokelnder 
Frequenz-Zähler; so habe ich mir vor >40 Jahren den Lupen-Tacho des 
Citroën auf 'ner LED-Matrix nachgebastelt, in asm für 8039, d.h 8048 mit 
externem Prg.-Speicher.
mfG  fE

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Frank E. schrieb:
> (im pdf)

Die Seite gibt es nicht oder nicht mehr.

von Frank E. (ffje)


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Ach, noch jemand..., ich konnte das pdf mit meinem 
betriebs-system-überalterten PC auch nicht öffnen, das Apple-Handy 
kann's. Eine fertige Nachbau/Nachsimulier-Schaltung ist nicht enthalten, 
E-Techniks-Mathe/Theorie zur unterschiedlichen Frequenzabhängigkeit bei 
Serien- bzw. Parallel-Resonanz vom parasiterm R. Ich seh' morgen mal mit 
'ner neueren Pehce, wenn damit aufrufbar, kann ich es einem Beitrag 
anhängen.
mfG  fE

von Andreas S. (igel1)


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Frank E. schrieb:
> Hier/dort:
> Beitrag "Re: LC-Sinus-Generator mit OP"
> interessante [Be/Hin]weise und Inspirationen (im pdf), die es sich zu
> simulieren lohnt.

Die Schaltung 3.1 aus genau dem Skript von Prof. Kessler hatte ich unter 
Verlinkung des Skriptes in meinem ersten Post in diesem Thread 
simuliert:
Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu"

Das Problem an Schaltung 3.1 wie auch an Schaltung 2.1 ist die 
symmetrische Spannungsversorgung, die ich Frank O. gerne ersparen 
möchte.

Daher ist mein Ziel, einen Oszillator mit nur einer 12V Versorgung mit 
möglichst wenig Bauteilen zu entwerfen (was ja Franks Anforderung war). 
Gerade die Single-Supply Anforderung macht die Sache echt tricky.

Und was in der Simulation möglich ist, das kann in der Realität die 
Bauteile überfordern - wie z.b. die negative Eingangsspannung am 
nicht-invertierenden Eingang meiner letzten Simulation (Version 4).

> !Ich meine den im Eingangsdatenblatt aufgeführten R
> des <strong>Sensors</strong>, wenn ich von Temp.abhängigkeit schreibe.

Ist klar.

> Aus dem pdf die Schaltung 2.1 bitte simulieren...,

Feel free to do so ...
Kannst ja meine *asc - Dateien verwenden und leicht abwandeln.
Wenn Du kein LTspice-Mann bist, so ist das auch okay - sag Bescheid, 
dann werde ich die Schaltung 2.1 hier einstellen.

> dort wird die Spule
> (der Sensor, mit seinem parasitären Reihen-R, dem temp.abhng.) in
> Reihen-Resonanz betrieben..., ist ja auch >40 Jahre her, in Ausbildung
> das Ganze selbst abgeleitet gedurft haben zu müssen: die
> Temp.abhängigkeit des sensoreingenen R wirkt sich auf die Frequenz des
> Oszillators weniger aus, wie man im pdf auch nachlesen kann.

Ah - guter Hinweis, ich hätte genauer lesen sollen.

> In der
> Schaltung 2.1 des pdf kann dann bei R3 die Amp.stabilisierung ansetzen.

M.m.n benötigt Frank O. für seine Anwendung keinen 
klirrfaktoroptimierten, amplitudengeregelten Oszillator. Ihm reicht die 
Kenntnis der Oszillatorfrequenz, um die Stößel-Position zu ermitteln.

Oder habe ich da etwas übersehen?

> Nebenbei: Ich ermittel die Induktivität unbekannter L mit einer
> Transistorschaltung, die eine Tunnel-Diode nachgebildet (nicos) in
> Parallel-Res. mit engtolerierten Cs. Wenn die "Kennlinie" der Anordnung
> weit ab vom Lineraren ist/übersteuert, hat's sich auch mit Sinus, die
> Frequenz macht 'nen Sprung..., -> hat keinen Gebrauchswert.

Wenn Du magst, kann Du ja mal die Schaltung hier einstellen.

> Die Anforderungen an Features des OP dürfen äußerst gering sein, 2 in
> einem Gehäuse wären evtl. sinnvoll; die Amp.stabilisierung mit JFET
> könnte Offset-Anpassung (Arbeitspunkt) nötig machen.

Helmut L. schreibt dazu im von Dir verlinkten Thread interessante Dinge. 
Wirklich traurig, dass er so früh von uns gegangen ist - ihn könnten wir 
hier in diesem Thread wirklich gut gebrauchen.

> Wenn die Simulationen zu intakter Hardware (incl.
> Schmitt-Trigger-Eingang am µC) gereift sind..., dann - dann
> schreibst' das C-Programm,

Wenn Frank O. möchte, kann er auch jetzt schon gerne anfangen und die 
Frequenzen so lange mit seinem FG simulieren, bis wir hier eine halbwegs 
passable Oszillatorschaltung ausgewürfelt haben.

> es gibt hier Beispiele für !reziprokelnder
> Frequenz-Zähler; so habe ich mir vor >40 Jahren den Lupen-Tacho des
> Citroën auf 'ner LED-Matrix nachgebastelt, in asm für 8039, d.h 8048 mit
> externem Prg.-Speicher.

Yep, interessant.
Ich vermute mal, dass Frank keinen reziproken Zähler selbst 
programmieren wird, sondern eine Arduino-Funktion dafür bemühen wird - 
scheint da was zu geben.

Viele Grüße

Igel1

von Andreas S. (igel1)



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Anbei meine letzte Errungenschaft.

Im Vergleich zu Version 4 haben sich D1 und R8 hinzugesellt - damit 
begrenze ich die Eingangspannung am nicht-invertierenden OpAmp-Eingang 
und halte so die Spezifikationen meiner Zielbauteile ein (z.B. des 
LM358, dessen Eingänge nur bis -0,3V heruntergezogen werden dürfen - 
siehe meinen Parallelthread dazu: 
Beitrag "Operationsverstärker: welcher Eingangsspannungsbereich ist erlaubt?").

Der Ausgang der Schaltung produziert noch immer einen recht schönen 
Rechteck, dessen Frequenzen (hier ca. 4kHz und 5.6kHz) sich bei ein- und 
ausgefahrenem Stößel sehr gut unterscheiden (R1 hat nach wie vor kaum 
Einfluss).

Als nächster Schritt steht jetzt eigentlich die Simulation mit einem 
"echten" OpAmp an, bin mir aber nicht sicher, ob ich dazu heute noch 
kommen werde. Danach kommt dann endlich der Praxistest auf dem 
Steckbrett - bin schon super gespannt darauf ...

Viele Grüße

Igel1

von Andreas S. (igel1)



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Oh la la - das sieht gut aus:

In Version 6 des Oszillators habe ich nun einen "realen" OpAmp in der 
Simulation verwendet - nämlich den LM324. Der LM324 ist quasi der LM358 
(den Frank O. in seiner Schublade gefunden hatte) in doppelt - er 
enthält nämlich 4 OpAmps in einem Baustein.

Für die Simulation habe ich das LM324-Modell von Texas Instruments 
benutzt - ich habe es hier gemoppst: 
https://github.com/pepaslabs/LTSpice-parts/blob/master/parts/op%20amp/LM324.ti.lib

Damit die Simulation bei Euch ebenfalls funktioniert, müsst Ihr die 
angehängte lm324.sub - Datei in genau demjenigen Verzeichnis 
abspeichern, in dem Ihr auch die *.asc Datei (also die eigentliche 
Schaltung) ablegt. Dank der .include Direktive (siehe rechte unten im 
Schaltbild) findet LTspice dann diesen Subcircuit für den LM324 sofort.

Dank der Schottky-Diode D1 wird in dieser Schaltungsversion der Eingang 
des LM324 auch nur bis ca. -0,3V heruntergezogen - der OpAmp wird also 
innerhalb seiner zulässigen Spezifikation betrieben.

Die Ausgangssignale des OpAmps sind nach wie vor schön rechteckig, was 
eine anschließende Auswertung per Mikrocontroller gut ermöglichen 
sollte.

Außerdem hat man bei Einsatz des LM324 ja noch weitere 3 OpAmps frei, 
mit denen man jede Menge Schabernak treiben kann:

- z.B. die von Frank E. erwähnte Amplitudenstabilisierung
- oder einen hübschen Tiefpass mit nachgelagerter Gleichrichtung,
  mit dem man die Frequenzunterschiede in Spannungsunterschiede
  umsetzen könnte.
- oder eine virtuelle Masse, mit der man die Oszillator-Schaltung
  wieder symmetrisch aufbauen könnte
- oder einen Treiber für einen kleinen Lautsprecher, mit dem man
  die Frequenzänderungen hörbar macht.

Alles schöne Dinge, die ich hier bewusst erst einmal nicht eingebaut 
habe, damit der Blick auf das Wesentliche, nämlich den Oszillator, nicht 
verloren geht.

Diese Schaltung möchte ich nun auf dem Steckbrett verproben ...
Stay tuned ...

Viele Grüße

Igel1

von Frank E. (ffje)


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Da gab es wohl ein "spätes Erwachen" (in DE die Regel!) bei der 
hs-karlsruhe... Ist man dort nun nicht mehr gewillt, "geistiges 
Eigentum" ohne Entgegennahme eines adäquaten Zahlungsmittelbetrages zu 
veräußern? Oh-ha, da sind wir wohl in's Wespennest der 
Raketenwissenschaft geraten, aber sie scheinen das Dattelleck nun 
behoben zu haben.
Macht nichts, es ist eine Standard-Schaltung. Eine Suchmaschine 
Ihres/Deines/Eures Vertrauens sollte sie/solche auffinden (searchstring 
= "operationsverstärker oszillator serie Resonanz [bla, bla, bla]") und 
einen nicht, mit aus vorherigen Such-Verhalten und künftiger Intelligenz 
abgeleiteter, personalisierter Konsum-Aufträge, zumüllen.
An der Diskussion "sym. oder asym. Versorgungs-Spg." erkenne ich aber 
auch, dass Ihres/Deines/Eures Verständniss der E-Technik nicht 
sattelfest ist. Andreas S. (igel1) Schaltplan vom 16.02.2024 09h52 zeigt 
die asym. Betriebsspg. (R4, R7), dort/das ist der virtuelle 
Massepunkt..., nicht nur bei der Wahl des OP, auch bei der Schaltung 
selbst sind die Anforderungen minimal. Ein schöner/s Rechteck am 
Osc.-Ausgang ist, sh. Frank E. (ffje) 16.02.2024 01h10, aus dort 
geschildertem Grund gar nicht schön. Die "Sinus-zu-Rechteck" macht doch 
der/ein Schmitt-Trigger-Inp des µC. Für später, wenn die waschechte 
Hardware steht, das C-Programm..., es wertet die Perioden-Zeit aus, auch 
da sind die Anforderungen an den µC nicht hoch, es braucht keinen 
Hyper-Knatter-Quetta-Speed-µC, ich hatte die etwas dauernde 
Divisionsaufgabe im Programm des Lupen-Tachos nur alle 5. Periode des 
Signals (Impuls von der Zündspule, kein Sinus!) ausgeführt.
Tja, äußerste Kreativität ist gefragt, auch wenn die von den meisten 
Menschen nur bei i.w.S. Künstlern als gegeben erwartet wird.
mfG  fE

von Andreas S. (igel1)


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Frank E. schrieb:
> Da gab es wohl ein "spätes Erwachen" (in DE die Regel!) bei der
> hs-karlsruhe... Ist man dort nun nicht mehr gewillt, "geistiges
> Eigentum" ohne Entgegennahme eines adäquaten Zahlungsmittelbetrages zu
> veräußern? Oh-ha, da sind wir wohl in's Wespennest der
> Raketenwissenschaft geraten, aber sie scheinen das Dattelleck nun
> behoben zu haben.
> Macht nichts, es ist eine Standard-Schaltung. Eine Suchmaschine
> Ihres/Deines/Eures Vertrauens sollte sie/solche auffinden (searchstring
> = "operationsverstärker oszillator serie Resonanz [bla, bla, bla]") und
> einen nicht, mit aus vorherigen Such-Verhalten und künftiger Intelligenz
> abgeleiteter, personalisierter Konsum-Aufträge, zumüllen.

Mach Dir keine Gedanken - der Artikel ist hier im Forum als Attachment 
verfügbar - hatte ich in meinem 2. Posting erwähnt:
Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu"
bzw. der Direktlink zum Artikel:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/80234/sinosz4.pdf

> An der Diskussion "sym. oder asym. Versorgungs-Spg." erkenne ich aber
> auch, dass Ihres/Deines/Eures Verständniss der E-Technik nicht
> sattelfest ist. Andreas S. (igel1) Schaltplan vom 16.02.2024 09h52 zeigt
> die asym. Betriebsspg. (R4, R7), dort/das ist der virtuelle
> Massepunkt...,

Hat niemand behauptet, dass wir sattelfest sind - ganz im Gegenteil, 
allzu oft gehen mir die Schaltungs-Pferde durch :-)

Das mit dem virtuellen Massepunkt in der o.g. Schaltung könntest Du mir 
aber trotzdem ein wenig erklären - ich verstehe es nicht so ganz. Für 
mich bilden die Widerständer R4, R7 nur ganz schlicht die Rückkopplung 
eines OpAmps in Verstärkerschaltung. Ich sehe da keine virtuelle Masse.

> nicht nur bei der Wahl des OP, auch bei der Schaltung
> selbst sind die Anforderungen minimal.

Dachte ich eigentlich auch - aber dafür hat die Simulation doch manchmal 
ziemlich herumgezickt.

> Ein schöner/s Rechteck am
> Osc.-Ausgang ist, sh. Frank E. (ffje) 16.02.2024 01h10, aus dort
> geschildertem Grund gar nicht schön. Die "Sinus-zu-Rechteck" macht doch
> der/ein Schmitt-Trigger-Inp des µC.

Hat der Atmega an seinen digital-Eingängen Schmitt-Trigger?
Habe ich nicht gewusst.

> Für später, wenn die waschechte
> Hardware steht, das C-Programm..., es wertet die Perioden-Zeit aus, auch
> da sind die Anforderungen an den µC nicht hoch, es braucht keinen
> Hyper-Knatter-Quetta-Speed-µC,

Sehe ich auch so.

> ich hatte die etwas dauernde
> Divisionsaufgabe im Programm des Lupen-Tachos nur alle 5. Periode des
> Signals (Impuls von der Zündspule, kein Sinus!) ausgeführt.
> Tja, äußerste Kreativität ist gefragt, auch wenn die von den meisten
> Menschen nur bei i.w.S. Künstlern als gegeben erwartet wird.

Hmmm - meinst Du, dass die meisten Menschen das so sehen? Ich wäre da 
nicht so pessimistisch. Ich glaube, dass sich viele Menschen selber als 
kreativ ansehen - ob in der Bastelstube, am Piano, beim Kochen, beim 
Schach oder Go, beim Programmieren, beim Malen oder Dichten ... alles 
erfordert m.M.n. irgendwo Kreativität.

Viele Grüße

Igel1

von Andreas S. (igel1)


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Das hatte ich noch vergessen:

Die verwendeten Bauteile meiner letzten Oszillator-Schaltung (also 
Version 6) sind allesamt Standard-Bauteile - vgl. Liste der 
Standardbauteile hier im Forum: 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Standardbauelemente.

Laut dieser Liste sollten die Gesamtkosten der 7 Bauteile unter 1€ 
liegen.

Wem das noch zu viel ist, der kann die Kosten nochmals dramatisch 
drücken, indem er/sie statt eines LM324 einen LM358 einsetzt ...

Viele Grüße

Igel1

von Andreas S. (igel1)


Angehängte Dateien:

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Und noch etwas:

Auf die Gefahr hin, dass Frank O. meine schöne Oszillator-Schaltung mit 
dieser Info nicht mehr nimmt:

Es gibt auch Oszillator-Schaltungen mit Franks Lieblingsbauteil, dem 
NE555, die statt des üblichen, zeitbestimmenden Kondensators eine Spule 
verwenden.

Hier ist so eine Schaltung schön beschrieben und berechnet (sogar mit 
ähnlichen Induktivitätswerten, wie Franks Stößelspule hat):
https://www.edn.com/inductor-based-astable-555-timer-circuit/

Allerdings läuft der Oszillator in diesem Fall bei ca. 30kHz.

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
von Hans (ths23)


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Frank O. schrieb:
> Super, das löst womöglich am einfachsten das Problem.
> Vielen Dank dafür!
Freut mich, wenn ich Dir eine Anregung vermitteln konnte.
Ich habe schon diverse Sachen mit dem Teil gemacht und der ist 
eigentlich völlig unproblematisch in der Anwendung. Es gibt auch noch 
ein electronica Heft wo der IC ebenfalls beschrieben wird - leider auch 
etwas teuer (die Hefte kosteten mal 1,90M).


Habe Dir mal noch ein paar Bezugsquellen raus gesucht. Ich hatte mal 
welche bei MOS-Electronic gekauft.

http://www.wolfram-zucker.de/elektronik/ics-analog.htm (1,20€)
https://www.mos-electronic-shop.de/initiator-p-1057.html(3,00€)
http://bg-electronics.de/shop/product_info.php/products_id/1077(4,50€)

von Frank E. (ffje)


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Hui, da habe ich zu oberflächlich/schnell geguckt. Gut, dass das pdf 
wieder da ist. Das mindestens mal ausdrucken, unters Kopfkissen packen, 
und sich hinlegen.
"...R4, R7 nur ganz schlicht die Rückkopplung..." Das ist die 
Gegenkopplung, sie stellt den v des OP ein, in Deinem/Euren/Ihrem Bild 
ergibt das 10.
In einer Simulation nach meinem Vorschlag sollte bei unter v =< ca. 5 
das Oszillieren der Schaltung sich einstellen. Das stellt dann einen 
Anhaltspunkt für die Amp.Stabilisierung (später) dar.
Und wenn alles läuft: Ein symetrischer! (steht als feature im DB, dem 
ist die Stromrichtung im channel egal) n-channel-jFET mit seinem Source 
an die positive Ub, dadurch ist dessen Gate schonmal negativ (DB 
lesen)..., eine detector-Diode-Schaltg. stabilisiert über das 
Durchfahren des Abschnür-Bereiches des FET die Amplitude.
mfG  fE

von Frank E. (ffje)


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Ich habe jetzt nach gefühlten 100 Jahren mal wieder mit LTspice 
simuliert.
Ist ein Oszillator (es schwingt ein Schwingkreis) geworden, macht ca. 
Sinus, hat 'ne schnellgestrickte Amp.-Stabilisierung. Bei den Lösungen 
mit NE555 oder, oder, oder..., das sind astabile Multivibratoren! oder 
meinetwegen Kippstufen, die "Anregung" der LC-Anordnung funktioniert bei 
denen nach full-power drauf, nix-power-drauf, alle möglichen Bauteile so 
einer Anordnung beeinflussen die Frequenz. Bei einem Oszillator wird dem 
Schwingkreis die Verlust-Energie wieder dosiert und phasenrichtig 
zugefürt -> Sinus.
mfG  fE

von Andreas S. (igel1)


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Frank E. schrieb:
> Ich habe jetzt nach gefühlten 100 Jahren mal wieder mit LTspice
> simuliert.

Och, dafür ist es aber verdammt gut geworden ...
Man sieht sofort, dass Du so etwas nicht zum ersten Mal machst.

> Ist ein Oszillator (es schwingt ein Schwingkreis) geworden, macht ca.
> Sinus, hat 'ne schnellgestrickte Amp.-Stabilisierung.

Hmmm - habe die Simulation gerade laufen lassen - bei mir tut's das 
nicht - zumindest schwingt da nix.

> Bei den Lösungen
> mit NE555 oder, oder, oder..., das sind astabile Multivibratoren! oder
> meinetwegen Kippstufen, die "Anregung" der LC-Anordnung funktioniert bei
> denen nach full-power drauf, nix-power-drauf, alle möglichen Bauteile so
> einer Anordnung beeinflussen die Frequenz.

Ah - dieser "Nebeneffekt" war mir nicht bekannt.
Das ist der Unterschied zwischen Erfahrung und keiner Erfahrung :-)

> Bei einem Oszillator wird dem
> Schwingkreis die Verlust-Energie wieder dosiert und phasenrichtig
> zugefürt -> Sinus.

Yep - so weit hab ich's schon geschnackelt.

Bitte schau nochmals, ob Du ggf. die richtige Version hochgeladen 
hattest (ggf. nicht den letzten Stand abgespeichert?).  Wäre schon 
super, wenn Deine Simulation auch bei mir läuft.

Viele Grüße

Igel1

PS: ich erlaube mir, ein Bild Deiner Schaltung hier mit hochzuposten - 
dann können sich alle Forenteilnehmer schneller einen Eindruck Deiner 
Schaltung verschaffen.

von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Es gibt auch Oszillator-Schaltungen mit Franks Lieblingsbauteil, dem
> NE555, die statt des üblichen, zeitbestimmenden Kondensators eine Spule
> verwenden.

Hallo Andreas!
Mein "Lieblingsteil ist er nicht, das ist der Attiny10, aber ich habe 
damit die ganzen Grundschaltungen gebaut und getestet.
Deine Schaltungen werde ich auf jeden Fall aufbauen und mit dem Sensor 
testen.
Diese ganzen Oszillatoren will ich mir auf jeden Fall genau anschauen. 
Ob ich die alle aubaue oder simuliere, das liegt dran wie schnell ich 
mich in L%Spice eingearbeitet habe.

von Frank O. (frank_o)


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Habe zwischendurch in viele Dokumente rein geschaut und in irgendeinem 
stand auch etwas von einem Oszillator mit einem Quarz.
Ich glaube es war eine OP-Schaltung.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Frank O. schrieb:
> Oszillator mit einem Quarz.

... aus den 70er-Jahren, habe ich ein paar Mal aufgebaut.

von Frank E. (ffje)


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Frank O. schrieb:
> etwas von einem Oszillator mit einem Quarz

Da wird die Freq. dann vom Quarz bestimmt, dessen Osc.-Ausgang kanns't 
zum Rechteck machen, mit 'nem R in Reihe zum Sensor was dreiecksförmiges 
über der Spule erzeugen und mit Comparators des µC Zeiten messen. 
Nachteil ist, dass der temp.abhängige innere R der L mit all seiner 
Pracht die Zeit(en) (mit)bestimmt.
DIE SPULE (L) DES SENSORS IN VERBINDUNG MIT EINEM BEKANNTEN C SIND DIE 
FREQ.BESTIMMENDEN KOMPONENTEN EINES/DES LC-OSZILLATORS, DESSEN DAMIT 
(L-C-KOMBINATION) ERZEUGTE FREQUENZ WIRD MIT EINEM µC GEMESSEN.
Klar, wer nicht neue Wege beschreitet, kann keine neuen Ziele finden, 
aber sich bitte nicht auf Holzwege begeben.
Ich habe meine schnell hingepfuschte Simulation etwas korrigiert.
Der OP läuft als nichtinvertierender Verstärker, seine v ist daher 
1+(R4/R3), also ca. 1,5. Um dann auf v = knapp über 1 zu kommen, ist zur 
Amp.stabilisierung der jFET mit zugehörigen D1, R7, C5 da. Der jFET ist 
jetzt auch nur irgendeiner. Der OP ist auch nur irgendeiner. Ich habe an 
einer jFET-Kennlinie den Abschnürbereich markiert, in dem Bereich wirkt 
er als einstellbarer Widerstand.
mfG  fE

von Frank E. (ffje)


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Manfred P. schrieb:
> Frank O. schrieb:
>> Oszillator mit einem Quarz.
>
> ... aus den 70er-Jahren, habe ich ein paar Mal aufgebaut.

auch gut, der Quarz wird schön in Serien-Resonanz betrieben. Bei einer 
Schaltung mit „Quarz in P.Resonanz“, Clapp o.s.ä. wäre die Frequenz ja 
auch eine leicht Abweichende...,und dann?
Ein Grund mehr, nun mal die von der Position abhängige physikalische 
Tatsache, Induktivität als maßgebliche Ursache / E-technische Source 
maximal wirksam in Simulationen einzuführen: OP-Osci mit zuverlässig die 
Induktivität abbildendem Serien-Resonanz-Schingkreis im 
Rückkopplungs-Pfad/Weg.      ...hat im pdf der Prof in einem extra in 
bold-style dicke kenntlich gemachten Satz doch auch so zusammengefasst.
mfg  fE

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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Hier mal eine einfache Oszillatorschaltung, die besonders schwingfreudig 
ist.
Die Amplitude am Schwingkreis ist durch die BE-Schwellspannungen auf 
1,4Vss begrenzt. Daher dient T3 zur Auskopplung, um VCC Pegel zu 
erreichen. Dann kann man die Frequenz mit dem MC messen.
R2 kann man noch soweit erhöhen, bis die Schaltung noch sicher 
anschwingt.

Die Basisschaltung T1 hat einen hohen Ausgangswiderstand, die 
Kollektorschaltung T2 einen hohen Eingangswiderstand, d.h. der 
Schwingkreis wird wenig bedämpft. Die Rückkopplung erfolgt über die 
Emitter.

Vorteilhaft ist, daß die Spule einseitig an GND liegt. Man kann sie also 
einfach über ein geschirmtes Kabel anschließen. Die konstante 
Kabelkapazität addiert sich dann zum Schwingkreiskondensator C1.

: Bearbeitet durch User
von Frank E. (ffje)


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Auch gut, Amplitudenbegrenzng durch BE-Kennlinie. Damit der 
P.-Schwingkreis SCHWINGT, d.h. die Schaltung ein OSZILLATOR ist und 
NICHT eine astabile Kippstufe.
Die temp.abhängigkeit durch den R des Sensors im P.-Schwingkreis läßt 
sich, wie in einem vorherigen Beitrag von Peter D. (peda) schon 
beschrieben, durch Betrieb auf höherer Frequenz, d.h. der Xl des Sensors 
ca. 10-mal größer als der R des Sensors ist, einhegen.
Zu Kreativität hatte ich mich schon geäußert..., dann noch etwas 
Abstraktionsvermögen..., und dann klappt das auch bei z.B. pedas 
Artikeln zu Entprellung oder Drehencodern.
mfG  fE

von Frank E. (ffje)


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Nun ist es nicht mehr nur ein Schaltungsvorschlag, es ist die 
Funktionsweise des Oszillators auch noch bis auf die Knochen erklärt. 
Jetzt aber ran an die Simulation.
mfG fE

von Frank O. (frank_o)


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Danke Peter!
Danke Frank!
Bin im Moment nicht zu Hause, aber habe derweil zwischendurch noch ein 
bisschen lesen können.
Da ich früher mit Arduino begonnen hat, bevor ich anfing C zu lernen, 
habe ich schon wesentliche Programmteile fertig, die ich nur noch 
passend
zusammen bringen muss. Deshalb werde ich das alles im der Arduino 
Umgebung schreiben.
Dazu habe ich eine interessante Sache gefunden.
https://docs.arduino.cc/tutorials/zero/simple-audio-frequency-meter/?queryID=2efced46ae1d00b9e278a975a1e80e1e&_gl=1*1f30cf7*_ga*MTQ4NDExNDk0MS4xNzA3MzQwMjIz*_ga_NEXN8H46L5*MTcwODE3MTY4OC40LjEuMTcwODE3MTg2Ni4wLjAuMA..*_fplc*YlowTTFGUnpoVnBFYiUyQlFJWDVMUFB6akwlMkJIUlg1NDVXakpXaTQ1NUJ2QjVGRldMUlRvRGx5bEM2YnU4eXFmeWcyc2lpcHNQRjN2UzQwaHUzZG16akplVlpnZE95bDJGejllQ0t4TmprTHBWRXVNN09ic0R0QkdlTlI1MWN1dyUzRCUzRA..

von Frank O. (frank_o)


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Manfred P. schrieb:
> ... aus den 70er-Jahren

Ja so etwas. Auch mit einem OpAmp.

von Andreas S. (igel1)



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So, habe gerade meinen hiesigen Elektronikfritzen um 12,50€ reicher 
gemacht und mir ein paar fehlende Teile besorgt.

Jetzt geht die Stöpselei los.
Ich baue - bitte seht's mir nach - zunächst einmal meine eigene 
Oszillator-Version Nr. 6 auf.

Anbei schon mal mein Plan für das Steckbrett (erstellt mit der Software 
"Fritzing") - Datei liegt bei.

Auf die Schnelle habe ich nur einen Arduino 2560 in meinen Wühlkisten 
gefunden. Der hat natürlich nur 3,3V Ein-/Ausgänge (wenn ich mich recht 
erinnere) und passt schaltungstechnisch nicht so gut zu Franks Arduino 
Uno mit seinen 5V. Daher erst einmal der Entwurf mit Arduino 2560.  Die 
Anpassung sollte aber ein Klacks sein - ist ja nur ein 
Spannungsteilerwiderstand, der anzupassen wäre.

Viele Grüße

Igel1

von Gerhard O. (gerhard_)


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Hallo Andreas,

Gibt es eigentlich wieder etwas Neues in Sachen "Projekt Maus"? Gab es 
einen "Waffenstillstand" und rauchtet ihr die Friedenspfeife?

Gruß,
Gerhard

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)


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Gerhard O. schrieb:
> Hallo Andreas,
>
> Gibt es eigentlich wieder etwas Neues in Sachen "Projekt Maus"? Gab es
> einen "Waffenstillstand" und rauchtet ihr die Friedenspfeife?
>
> Gruß,
> Gerhard

Hallo Gerhard,

nett von Dir zu hören!

In Sachen Maus ist erst einmal Ruhe - die haben sicherlich hier alle 
mitgelesen und jetzt hat sich meine sagenhafte "Elektronische Mäusefalle 
MS1000" (Beitrag "Projekt Maus") im 
ganzen Mäusereich rumgesprochen. Seitdem ist wirklich keine Maus mehr im 
Keller gewesen!

War tatsächlich ein nettes Projekt damals - insbesondere mit Euren 
witzigen Beiträgen, wenn da nicht der plötzliche Tod von Foldis Sohn 
gewesen wäre - das ging mir (und sicherlich allen Beteiligten) damals 
ziemlich an die Nieren. Das Leben kann ziemlich unbarmherzig sein.

Du bist aber auch ganz schön umtriebig! Wenn ich es richtig in 
Erinnerung habe, so machst Du jetzt in Wasser?! Genauer: in 
selbstgebaute Wasserkraftanlagen?! 
(Beitrag "Mikro 100kW Wasserkraftwerk Bericht")
Sehr beeindruckend, was ich das gelesen und gesehen habe.

Aber ich seh' schon : bald sind wir hier alle wieder vereint beim 
nächsten Projekt: Foldi, Du, ich, ...    Diesmal geht's um Foldi's 
Problem (was ja eigentlich keins für ihn ist, wie er immer wieder betont 
- aber wir lösen es trotzdem, ob er nun will oder nicht ;-)

Viele Grüße

Igel1

von Frank E. (ffje)


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Peter D. (peda) hat gewonnen!, in der Anzahl der benögtigten Bauteile 
ist er meinem Vorschlag weit voraus +++. Wenn ich mal wieder 
oberflächlich bin, 2 Rs noch dazu, einen Ser.Schwingkr. zwischen die 
Emitter der T1 und T2..., überlege ich vieleicht mal..., braucht's aber 
'ne abgeschirmte 2-adrige Strippe zum Sensor...
Wozu eigentlich bei diesem Thema "Pos.-Sensor, der die zur Pos. 
zugehörige Induktivität liefert" ein Quarz-Osc? Abgesehen davon, dass 
das Beaufschlagen des INDUKTIV-Sensors mit digitaler Power (An-Aus-Kram) 
irgendwelchen, auch noch von der Temp.abhängikeit des R des Sensors, 
auch nur irgendwelchen "e-Funktion-und-log-Funktion-Krams" liefert, eine
Frage in die Runde: Wer weiss eigentlich, dass ein µC [ja schon oft]* 
mit einem Quarz betrieben wird? ]* außer bei mir, denn für meine 
"little-household-helpers-Projekte" nehme ich Mid-Range-PICs, deren 
build-in-Ring-Osc. ist so super, dass man sich z.B. für RS232 den Quarz 
sparen kann; die Dinger brauchen nur 'nen Uhren-Quarz am low-power-osci, 
falls was mit "Time & Date-related" von Belang ist.
...eine interessante Sache gefunden...
simple-audio-frequency-meter
und, tut er die "Frequenz zählen" oder "durch die Periodendauer(n) 
dividieren"? Welches der beiden genannten Prinzipien zur Anwendung 
gelangt / gelangen sollte, hängt sehr von der zu beurteilenden Frequenz 
und der beabsichtigten Aktualisierungsrate ab.
mfG  fE

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)



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Mir fielen beim realen Aufbau der Schaltung noch ein paar kleine Fehler 
im Fritzing-Steckbrettplan meines letzten Postings auf.

Diese Fehler habe ich inzwischen beseitigt. Außerdem habe ich die 
Leitungen im Plan genauso eingefärbt wie im realen Aufbau.

Und ich habe noch eine zweite Spule hinzugefügt, damit ich die Spulen 
hintereinander schalten kann, um so die Induktivität von 11mH auf 22mH 
zu vergrößern und den "Stößel raus" -> "Stößel rein" - Effekt zu 
simulieren.

Und dann kam der große Moment - aber seht selbst auf den Bildern ...

Anbei also:

- die überarbeitete Fritzing-Datei
- ein Bild des Fritzing Steckbrett-Layouts
- außerdem ein Bild der realen Schaltung sowie ....
- zwei Oszilloskop-Bilder vom Ausgang der Operationsverstärkers

  * einmal mit nur einer Spule im Schwingkreis  (11mH, 18 Ohm) -> 4,3kHz
  * einmal mit zwei Spulen in Serie im Schw.Kr. (22mH, 36 Ohm) -> 3,0kHz

Man sieht die Frequenzänderung sehr schön auf den Oszilloskopbildern.

Viele Grüße

Igel1

PS: aktuell wird der Ausgang zeitweise noch unter GND gezogen - das 
gefällt mir noch nicht, da könnte der Arduiono später Schaden nehmen.

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Andreas S. schrieb:
> Man sieht die Frequenzänderung sehr schön auf den Oszilloskopbildern.

Gibt es auch einen Schaltplan?

Beitrag #7605564 wurde vom Autor gelöscht.
von Frank E. (ffje)


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Habe ich keinen gesehen. Keine Ahnung, wo gemessen wird..., nach 
Oszillator (solltete Sinus liefern) sieht das Rechteckige nicht so ganz 
aus. Denn ist es wohl wieder nur eine Kippschaltung, oder der Ausgang 
eines Fequenzteilers nach einem Quarz-(besser noch temp.stablisierten 
YAG-)Oszillators. Dann kann man aber immerhin völlig sinnfrei auf den 
e-Funktionen von R-L-C-Kombinationen geigen. Wenig Aussage liefern 11mH 
18 Ohm und im weiteren 22mH 32 Ohm. Warum bei Fragestellungen gleich 2 
Variablen gleichzeitig ändern?, welche soll denn nun was bewirkt haben? 
Peda, ich und der Prof aus dem pdf haben mit Ableitung / Begründung 
den/die Lösungsweg(e) aufgezeigt... ??? Ich melde mich aus diesem Faden 
ab, wer keine Hilfen will, wozu fragt er dann?
mfG fE

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)



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Enrico E. schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>> Man sieht die Frequenzänderung sehr schön auf den Oszilloskopbildern.
>
> Gibt es auch einen Schaltplan?

Den Schaltplan samt LTspice-Files und Simulationsergebnis hatte ich ein 
paar Posts zuvor eingestellt - es ist Version 6 meines 
Oszillator-Entwurfs: 
Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu"

... aber ich hätte ihn wirklich in meinem letzten Post nochmals 
hinzufügen sollen, denn man muss diesen Thread schon verflixt genau 
verfolgen, um das zu erkennen, sorry.

Anbei in der Anlage dieses Posts also nochmals der Schaltplan zum obigen 
Steckbrettaufbau 
(Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu")

Unterschiede zwischen Schaltplan und Steckbrettaufbau:

- auf dem Steckbrett stecken 1x bzw. 2x Spulen mit L = 11mH, R = 18 Ohm
- in der Simulation habe ich am Schwingkreis "gemessen", am Steckbrett
  habe ich am Ausgang des OpAms gemessen
- auf dem Steckbrett steckt hinter dem OpAmp-Ausgang noch ein
  Spannungsteiler für den zukünftigen, nachfolgenden Arduino 2560 R3
- auf dem Steckbrett stecken noch ein R und eine LED (nicht
  angeschlossen) für den zukünftigen Arduino 2560 R3 - damit soll
  er später anzeigen, wenn er "Stößel rein" oder "Stößel raus" an
  Hand der Frequenz detektiert.

Folgendes würde ich noch gerne machen, habe aber vermutlich heute keine 
Zeit dafür:

- Die Spule des Stößels genauer am Steckbrett nachstellen: mit der
  Verdopplung der Induktivität sollte sich der Widerstand ja nicht
  ebenfalls verdoppeln (wie im aktuellen Steckbrettaufbau der Fall).

- Die Messungen der Simulation und der Realität an verschiedenen
  Messpunkten vergleichen (insbesondere auch am Schwingkreis, das
  hatte ich gestern Abend irgendwie vergessen - dabei ist das ja
  mit das Interessanteste).

- Ein kleines Arduino-Auswerteprogramm schreiben, das mir die
  Frequenz ausgibt und die LED schaltet (Stößel rein vs. Stößel
  raus) - da setze ich natürlich ein bisschen auf Frank O.'s
  Unterstützung.

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)


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Frank E. schrieb:
> Ich melde mich aus diesem Faden
> ab, wer keine Hilfen will, wozu fragt er dann?

Das wäre sehr, sehr schade, denn ich habe Teile Deines Vorschlags und 
Deiner Argumentation verstanden (andere Teile aber noch nicht) und ich 
würde gerne das hier noch diskutieren.

Nur hatte ich dazu bislang noch keine Zeit, denn ich wollte - bitte 
sieh's mir nach - zunächst meine eigene Schaltung aufbauen (die halte 
ich eigentlich für  einen Oszillator  - lasse mich aber gerne auch eines 
anderen belehren) .

Also: bitte nicht die Flinte ins Korn werfen, weil wir auf Deine 
Beiträge nicht hinreichend reagiert haben - sie sind gut und 
offensichtlich hast Du mit am meisten Ahnung von der Materie.

Ich möchte noch näher darauf eingehen, aber aktuell rennt mir gerade die 
Zeit davon. Nur so viel noch: könntest Du netterweise noch die letzte, 
funktionierende LTspice-Version Deines Schaltplans hier einstellen?

Viele Grüße

Igel1

von Frank O. (frank_o)


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Frank E. schrieb:
> Ich melde mich aus diesem Faden
> ab, wer keine Hilfen will, wozu fragt er dann?
> mfG fE

Hallo Frank,
ich war nicht zu Hause!
Und nächste Woche muss das auch liegen bleiben.
Ich muss mich um mein Arbeit, mein Auto und meine Mutter kümmern.
Habe das meiste trotzdem schon überflogen gehabt.
Aber am Mobiltelefon ist das nicht so prickelnd.
Mittlerweile sind auch einige ICs angekommen. Und Steckbretter und und 
und.
Jetzt muss ich erstmal mein Auto wieder bekommen. Bin gestern liegen 
geblieben, mitten auf einer Autobahnbaustelle.
Abschleppen 740 Euro. Kommt sicher noch eine Kraftstoffpumpe oben drauf.

Aber ich freue mich sehr über eure rege Teilnahme und bin euch allen 
dankbar dafür.
Heute Nacht konnte ich nicht schlafen und hab schon einmal das größere 
Display getestet. Eins habe ich leider gegrillt. Funktioniert noch, wird 
aber heiß.
An dem kleinen Display ist Grd,Vcc,SDA,SLC. Hatte eins von den anderen 
genauso. Hab aber eins von der anderen Bestellung genommen, die Stifte 
eingelötet und angeschlossen, in der Annahme, dass das wie bei dem 
kleinen ist. Die drei vom anderen Lieferanten haben Vcc,Grd,SLC,SDA.
Für alle die sich solche Displays bestellen, auf die Belegung achten.

: Bearbeitet durch User
von Axel R. (axlr)


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Weiß nicht, baut man da nicht einfach einen Colpitts Oszillator auf?
http://electev.blogspot.com/2013/01/metal-detector-using-colpitt-oscillators.html

Oder man verwendet einen dieser dafür gedachten 
„Initiator-Schaltkreise“, der ein eindeutiges Signal liefert. Aber 
wahrscheinlich gibt’s die Dinger gar nicht mehr. Mir fällt da auf Anhieb 
dieser A301 ein, den es sicher auch als TDA xyz geben wird, besser: gab.

Aber wenn es jetzt funktioniert; weitermachen. Wäre ja Quatsch, jetzt 
noch mal von vorn anzufangen.

Gruß

Äxl, DG1RTO

von Axel R. (axlr)


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Man könnte also den Oszillator so aufbauen, dass er gerade so „mit Müh‘ 
und Not“ anschwingt und wenn das Metall in die Spule eintaucht, die 
Schwingungen abreißen. Dann hat man ein High/Low wenn der Stößel drinnen 
oder draußen ist.
Ist nur n Vorschlag. So in der Art arbeiten diese 
Initiator-Schaltkreise.

Edit: schnell mach dem DDR-Datenblatt gesucht:

https://www-user.tu-chemnitz.de/~heha/basteln/Konsumg%C3%BCter/DDR-Halbleiter/a301.gif

: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Es gibt die alte Valvo-Schaltung mit zwei gegeneinander gemessenen 
Oszillatoren aus CMOS-Gattern. Damit wird ein kapazitiver Feuchtesensor 
ausgewertet, aber ähnlich könnte man auch Induktivitätsänderungen 
detektieren:

https://web.archive.org/web/20060618143150/http://docs.poulter.de/Elektronik/Sensoren/Luftfeuchtesensor%20VALVO.pdf

von Axel R. (axlr)


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von Axel R. (axlr)


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von Frank O. (frank_o)


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Axel R. schrieb:
> Oder man verwendet einen dieser dafür gedachten
> „Initiator-Schaltkreise“, der ein eindeutiges Signal liefert.

Ich habe jetzt zwei ICs bestellt. Ein ICLX8038 und ein XR2206.

von Axel R. (axlr)


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Wahrscheinlich bin ich auch einfach zwei Tage zu spät hier 
dazugestossen.
Ich würde mir als erstes diesen Sensor besorgen, bevor ich stund‘ um 
stund‘ dort auf waghalsigen Steckbrettaufbauten und Fritzbilder 
vertraue.
Aber gut. Als Spule würde ich dann, wenn man an den originalSendor übers 
WE nicht drankommt, zwei gleiche Spulen in Reihe schalten und unter die 
Spulen ein kleines Blech schieben und von oben mich mit einem zweiten 
Blech annähern, statt mit zwei unterschiedlichen Spulen zu arbeiten.
Oder zB den Schenkel eines alten Zeilentrafos vollwickeln und mit dem 
zweiten Schenkel die Induktivität ändern.

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Axel R. schrieb:
> Ich würde mir als erstes diesen Sensor besorgen, bevor ich stund‘ um
> stund‘ dort auf waghalsigen Steckbrettaufbauten und Fritzbilder
> vertraue.

Den Sensor habe ich hier.

von Axel R. (axlr)


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Frank O. schrieb:
>
> Ich habe jetzt zwei ICs bestellt.
> Ein ICLX8038 und ein XR2206.

Ich denke, ich lese mir mal den gesamten Thread durch. Hab‘s nur 
überflogen. Dann werd ich sicher auch verstehen, was du mit diesen 
beiden Schaltkreisen machen willst. Im Moment scheinen die mir (vor 
meinem geistigen Auge) thematisch ganz weit weg zu sein.
Ich mach mal den PC an. Am eierphone liest es sich beschwerlich.
Bis später und viel Erfolg derweil.

Achso: wenn du den Sensor da hast, weshalb nimmst du ihn nicht zum 
Testen?

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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von Peter D. (peda)


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Frank E. schrieb:
> braucht's aber
> 'ne abgeschirmte 2-adrige Strippe zum Sensor...

Nein, das habe ich nicht gesagt.
Man kann eine einadrige geschirmte Strippe  benutzen, ohne die 
Schwingparameter stark zu beeinflussen. Man könnte sogar bei 
entsprechend langem Kabel C1 ganz weglassen.
Man muß also die Schaltung nicht unmittelbar bei der Spule anbringen. Im 
Gegensatz zu Schaltungen, wo beide Spulenenden heiß sind.

von Axel R. (axlr)


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Frank O. schrieb:
> An dem kleinen Display ist Grd,Vcc,SDA,SLC. Hatte eins von den anderen
> genauso. Hab aber eins von der anderen Bestellung genommen, die Stifte
> eingelötet und angeschlossen, in der Annahme, dass das wie bei dem
> kleinen ist. Die drei vom anderen Lieferanten haben Vcc,Grd,SLC,SDA.
> Für alle die sich solche Displays bestellen, auf die Belegung achten.

Das haben wir ja wohl alle schon einmal durch ...

Wie bereits geschrieben, würde ich einen selbstschwingenden Aufbau mit 
einem Transistor vorsehen, in welchem die, sich ändernde induktivität, 
die frequenz dominant beeinflusst. Die oft einfachen Vorschläge zum 
Aufbau eines metallsuchgerätes mit einem Arduino auf den entsprechenden 
maker-seiten (den fritzingplänen nach zu urteilen, gern gesehen und 
beliebt) geben ja ganz gute Anhaltspunkte.
https://www.instructables.com/Simple-Arduino-Metal-Detector/

https://3.bp.blogspot.com/-iu_ERGb6vzQ/Ue2DyIWZYFI/AAAAAAAAAd8/yl2Wk05B37A/s1600/IMG_20130722_202500.jpg

https://dzlsevilgeniuslair.blogspot.com/2013/07/diy-arduino-based-metal-detector.html

Die Frequenz,auf der das ganze schwingt, kann man ja ausrechnen.

Wie gesagt; so würde ich das wohl basteln  oder so etwas halt in der Art 
...

Aber gut. Mein Kopf ist auch leer.
Ich bin tatsächlich auch dafür, dass die eigenen Kinder ihre Eltern 
überleben sollten...

von Axel R. (axlr)


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von Frank O. (frank_o)


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Jetzt bin ich wieder etwas weiter, aber in einer ganz anderen Richtung.
Ich habe nämlich gerade festgestellt, das der Kanal 1, von meinem 
Frequenzgenerator defekt ist.
So kann's gehen.

von Frank E. (ffje)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Oszillatoren aus CMOS-Gattern.
das sagen/schreiben die schnell dahin, es sind astabile 
Kipp-Schaltungen. In einem Reihen-Schwingkreis aus L und C, plus 
parasitärer R-Anteile, ist der Verlauf des Stromes und der Spannung 
drüber sinusförmig; im Parallel-Schwingkreis ist die Spannung drüber und 
der Strom in C und L sinusförmig. Der Feuchte-Sensor hat eigentlich nur 
(s)eine Kapazität, das ist nix Schwingkreis. Es ergibt sich durch 
Rückkopplung astabiles Kipp-Verhalten, Strom/Spannung über den 
Feuchte-Sensor sind ein "e-Funktion-Gequirle", ein von der Kapazität 
(und R) abhängiges "Hin-Und-Her-Um-Kipp-Verhalten" ergibt sich. Bei den 
Auswerte-Schaltungen des Feuchte-Sensors gilt es, ganz wichtig, zu 
beachten, dass die (Hin-Und-Her-Kippe-)Spannung (plus/minus) in Summe 0V 
ist, sonst ist er ruck-zuck galvanisch vergammelt; wird bei LCDs aus 
diesem Grund auch so gemacht (beachtet).
von Peter D. (peda) 18.02.2024 11:38
> Man kann eine einadrige geschirmte Strippe benutzen
in Deiner Schaltung, klar, richtig..., aber ich hatte mich auf eine von 
mir schnell angedachte, simulierte (und gescheiterte) Variante (mit 
Serien-Resonanz) bezogen, wenn sie denn ginge.
Es gibt so viele, viele L-C-Oszillator-Schaltungen, Collpits, Clap, 
Hartley, Meissner..., ich weiss nicht mal, wie sie alle heißen, meist' 
aus der Röhren-Ära (aber bitte nicht Pentode als Klystron geschaltet), 
leben aber oft von der hochohmigkeit von Röhren.
von Axel R. (axlr) 18.02.2024 10:35
> Im Moment scheinen die mir (vor meinem geistigen Auge) thematisch ganz weit weg 
zu sein.
Das sind sie auch, denn das frequenzbestimmende Objekt <b>muss</b> ein 
Schwingkreis sein; nicht ein Schwingkreis, der mit einer 
"was-auch-immer-Schwingung" fremder/externer Herkunft zum Mit-Jockeln 
gezwungen wird. Der Schwingkreis selbst muss schwingen, würde er das 
ganz von sich alleine tun, käme seine Schwingung durch innere 
"reale-Welt-Verluste" gemäß einer e-Funktion zum Erliegen. Daher wird er 
in einer Oszillator-Schaltung, deren unmittelbarer Bestandteil er ist, 
dosiert und phasenrichtig von den aktiven Gedöns so unterstützt, dass 
die Schwingung aufrechterhalten wird.
https://circuitdigest.com/sites/default/file..., ich weiß noch nicht 
mal, was die Pins am Arduino-Board bedeuten. Für so'n Puckel-Packel 
(Sensor-Auswertung -und-dann-was?) würde ich 'nen minimal nötigen PIC 
nehmen, könnte sogar ein nur 8-pinniger reichen, wenn nur 'ne LCD oder 
RS232 bedient werden sollen.
von Andreas S. (igel1) 18.02.2024 00:53
Du hättest in Deinem Aufbau die Temp.abhängigkeit des Sensors 
herausarbeiten sollen; d.h eine sensorähnliche L einsetzen, und dann 
einen sensorähnlichen R dazu, den (R) dann im 2. Versuchsdurchlauf 
vergrößern/verkleinern auf einen sensortypischen Wert, also temp-1-R und 
dann temp-2-R
mfG  fE

von Rainer W. (rawi)


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Axel R. schrieb:
> Ich denke, ich lese mir mal den gesamten Thread durch. ...
> Am eierphone liest es sich beschwerlich.
> Bis später und viel Erfolg derweil.

Dann halte doch solange die Finger still, wenn du nichts zu sagen hast.

von Frank E. (ffje)


Angehängte Dateien:

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Hoffentlich geht's bei Euch auch (ich habe 'ne LTspice-Version 4.23I), 
die Oszillator-Frequenz verändert sich bei Verändern des temp.abhängigen 
R des Sensors von 50 Ohm zu 25 Ohm nur ganz wenig, müsst Ihr selbst 
nachzählen, ich habe von LTspice wenig Ahnung, 'weiß z.B. nicht, wie man 
das Ermitteln der Frequenz evtl. von LTspice erledigen lassen kann, ich 
muss halt Schwingungen pro Zeit im Osci-Bild nachzählen.
von Andreas S. (igel1) 18.02.2024 00:53
"zeitweise noch unter GND gezogen", warum denn zeitweise?, sitzt da 'ne 
Strippe locker?, das geht natürlich garnicht!
mfG  fE

: Bearbeitet durch User
von Enrico E. (pussy_brauser)


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Steht denn das Konzept schon fest? Man kann ja zwischen zwei 
Messmethoden wählen.

Möglichkeit 1:

Mit einer festen Frequenz den LC-Schwingkreis speisen. Bei einem 
Parallelschwingkreis würde im Resonanzfall eine hohe Spannung abfallen 
(z.B. Eisenkern komplett in die Spule eingetaucht) und wenn der 
Schwingkreis nicht in Resonanz ist (Eisen raus), fällt eine kleine 
Spannung ab. Der Resonanzfall muss unbedingt in einem der beiden 
Endpositionen der Bremse eintreten, damit ein klares Ergebnis rauskommt. 
Ein 50 Ohm Widerstand innerhalb des Schwingkreises verschlechtert zwar 
die Güte, verringert aber auch Resonanzfrequenzschwankungen durch 
Temperatureinflüsse. Nachteilig ist der Zusatzaufwand einer 
nachgeschalteten Gleichrichtung.

Möglichkeit 2:

Die Spule wird direkt in einen freischwingenden Oszillator mit eingebaut 
und verändert je nach Zustand der Bremse direkt die Frequenz, die 
anschließend nur noch mit einer Referenzfrequenz verglichen werden muss.

von Frank E. (ffje)


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Natürlich Methode 2. Der Sensor IST die pos.abhängige L mit dem, leider 
temp.abhängigen, ureigenst inneren R des Sensors in Reihe... und noch 
den externen C in Reihe dazu der Schwingkreis des FREISCHWINGENDEN 
Oszillators. Warum "mit einer Referenzfrequenz vergleichen"? Der Freq. 
aus'm YAG-Osci? Oder der Freq. vom GPS? Der Faden-Opener (Frank O. 
(frank_o)) sollte in Abwägung der nötigen A*"Aktuallisierungsrate" bzw. 
B*"Freq. des FREISCHWINGENDEN Oszillators" sich zu 
"Freq.-Zählung-Prinzip" oder "Periode(n)dauermessungs-Prinzip" 
entscheiden. Das Ergebnis bildet dann die Position ab. Nur so zum Spass, 
die nächste Falle:
Das Bild des Faden-Openers in seinem Eröffnungsbeitrag zeigt in der 
Kennline des Sensors eine gewisse Unlinearität! Die L=f(s), also 
Induktivität ist eine Abhängigkeit von der Position, ist doch garkeine 
Gerade!, die büchst doch nach oben aus! In ferner Zukunft muss der TO, 
zur Vereinfachung weiterer Gedanken dazu, diese Grafik-Linie erstmal auf 
L "bewegt sich an den verfügbaren Endpunkten" zwischen 0 und 1 
normalisieren. Auf der normalisierten Line dann noch einen 3. Punkt 
setzen, grob in'ner Mitte so (den 1. und 2. hat er ja durch die 
Endpunkte schon). Rechnest' ein zugrunde liegendes Polynom, reicht 2. 
Ordnung, aus. Das macht dann sein C-Programm auch noch, und schon hast' 
die Pos. in Millimeter für ein LCD oder RS232 parat.
Geht denn bei jemand die "osci_3.asc (3,34 KB)"?
Bloß nicht GENAU DEN jFET unter schwierigsten Umständen 
(Lieferkettenriss...) zu erwerben versuchen, auch der OP..., ich habe 
hier aus "TI POCKET GUIDE Ausgabe Mai 1977" mal LF357 und so 
aufgeschlagen...
mfG  fE

von Andreas S. (igel1)



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Hi Leute,

direkt vorab: ich habe aktuell noch nicht alles gelesen, was seit meinem 
letzten Post hier über den Ticker ging, aber es ist auf jeden Fall viel 
los hier - finde ich gut.

In meinem letzten Post hatte ich ja u.a. folgende Untersuchungen meiner 
Schaltung angekündigt:

> - Die Spule des Stößels genauer am Steckbrett nachstellen: mit der
>   Verdopplung der Induktivität sollte sich der Widerstand ja nicht
>   ebenfalls verdoppeln (wie im aktuellen Steckbrettaufbau der Fall).

Das habe ich inzwischen getan:

Um Frank O's Spule noch ähnlicher zu sein, habe ich per 
Spulen/Widerstandskombinationen nun folgende 2 Stößel-Stellungen 
simuliert:

- 16,0mH , 49 Ohm -> ergab 3,4kHz Oszillatorfrequenz (1. & 2. Bild)
- 10,0mH , 49 Ohm -> ergab 4,2kHz Oszillatorfrequenz (3. & 4. Bild)

Mein Zwischenfazit: die Induktionsänderung ändert - wie geplant und auch 
simuliert - maßgeblich die Frequenz. Die Frequenzen liegen dabei m.M.n. 
hinreichend weit auseinander, um sie sauber mit einem Arduino 
unterscheiden zu können.

Und dann hatte ich ja noch das hier versprochen:

> - Die Messungen der Simulation und der Realität an verschiedenen
>   Messpunkten vergleichen (insbesondere auch am Schwingkreis, das
>   hatte ich gestern Abend irgendwie vergessen - dabei ist das ja
>   mit das Interessanteste).

Auch das habe ich inzwischen getan:

Das letzte Bild zeigt die Kurve am LCR-Schwingkreis.
Dieses Bild ist leider ziemlich ernüchternd für mich - es passt so gar 
nicht zur Simulation - weder von der Form, noch von der Amplitude.

So richtig nach Schwingung (wie in der Simulation) sieht das also nicht 
aus - es ähnelt eher dem "Lade-/Entladeverhalten" einer Spule (oder wie 
auch immer man das bei Spulen nennt), die durch einen Rechteckgenerator 
zum Laden bzw. Entladen gezwungen wird  - das war ja auch eher Frank 
E.'s Vermutung.

Wenn das stimmt, so hätte ich tatsächlich keinen Oszillator, sondern 
eine der üblichen Kippstufen gebaut. So richtig verstehe ich das 
allerdings nicht: warum differieren Simulation und Realität hier so 
drastisch? Oder ist das doch eine Schwingung, die nur wg. der fehlenden 
Amplitudenbegrenzung so dramatisch anders aussieht. Was allerdings gegen 
diese letzte Hoffnung spricht, ist die Amplitude, die halt super klein 
ist.

Wenn Ihr mögt, würden mir ein paar erklärende (vielleicht auch 
tröstende) Worte von Euch guttun...  (bitte nicht zu steno-mäßig 
erklären, dann verstehe ich es nicht - bin beruflich wirklich kein 
Schaltungsentwickler ...)

Viele Grüße

Igel1

von Frank O. (frank_o)


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So, jetzt habe ich noch ein bisschen mit dem Funktionsgenerator gespielt 
und beide Kanäle gehen wieder.
Außerdem hatte ich das Owon Handheld Oszi (gestern gekommen) ein wenig 
ausprobiert.
Die Frequenz, bezw. die Daten, die in unseren Unterlagen angegeben sind, 
sind in allem so träge, dass ich mich nicht daran halten werde.

Wie schon gesagt, die kommende Woche werde ich wohl keine Zeit haben, 
hiermit weiter zu machen.
Wichtig ist, dass ich mein Auto wieder bekomme und der Geburtstag meiner 
Mutter. Das hier ist doch mehr Hobby, als lebenswichtig.

Aber die Oszillatoren sind schon für das spätere Gerät interessant, 
nicht nur für den Sensor.
Werde dann (als Kurzschlusstest)eher die Induktivität messen, von den 
beiden Magneten, vom Sensor sowieso, anstatt den Strom über die nötigen 
Werte zu treiben.
Das ist sicherer und vielleicht will meine Firma das dann am Ende von 
mir gebaut haben, für mehrere Niederlassungen oder für alle Techniker. 
Dann wird es günstiger, weil ich die Bauteile dann noch nach unten 
optimieren kann.

Die verschiedenen Ansätze gefallen mir sehr gut. Einmal günstig und mit 
wenigen Teile. Einmal den Sensor als Teil des Schwingkreises alleine 
oder mit einer weiteren Spule.
Ich werde am Ende ein paar Schachen zusammen löten und auch vorher an 
mehreren Fahrzeugen ausprobieren. Und dann werde ich mich für eine 
Variante entscheiden.
Sehr gut gefallen mir die sehr einfachen Schaltungen und insbesondere 
die für den Metalldetektor. Weil ich da auch gleich schon den Code 
ausprobieren kann.

Jetzt, da ihr euch alle solch eine Mühe gemacht habt, will ich den 
Sensor aber ganz auswerten. Also nicht nur Verriegelungsschieber 
verriegelt oder gelöst, sondern auch die Bewegung mit aufnehmen. Aber 
eins nach dem anderen.
Das Projekt ist zeitlich nicht gebunden und nur entstanden, weil ich 
mich drüber geärgert hatte, dass ich den Fehler nicht "sehen" konnte.

Auf jeden Fall finde ich es toll, wie ihr euch alle Gedanken dazu 
gemacht habt und mich hierbei unterstützt!
Vielen Dank euch allen!

von Frank O. (frank_o)


Angehängte Dateien:

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Andreas S. schrieb:
> Hi Leute,

Wie schaue ich mir das an?
Welches Format?

Das neue Display, auch noch ziemlich klein, aber es passen alle 
relevanten Daten drauf.

Und das neue Spielzeug.
Da bin ich aber noch nicht mit im Reinen. Es zeigt die Rechtecke 
verzerrt an, wenn sie vom FG kommen. Trotz abgeglichenen Probe.
Das Rigol (50MHz) verzerrt nichts, wenn ich eine das Rechteck klein 
darstellen will (also 2V/div bei 5V), dieses hier schon. Am 
Testanschluss ist alles ok. Liegt es vielleicht daran, das dieses 70Mhz 
hat und dadurch das genauer darstellt?
Bild ist doppelt. Wieso weiß ich nicht. Kann das bitte ein Moderator 
löschen!

: Bearbeitet durch User
von Frank E. (ffje)


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von Andreas S. (igel1) 18.02.2024 08:08
Hurra, ich habe Deine "Induktiver-Positionsmesser_v006.asc (1,93 KB)" 
zum Laufen bekommen, ich hatte und habe keine LM324-Lib, habe ich halt 
von mir den LT1001 eingesetzt. Hast' Du sicher schon gesehen, in Deiner 
FFT, das kann kein Sinus sein. Und auf'm Osci.Bild des Ausganges auch 
nicht. Bei meinem OP, LT1001, in Deiner Simulation ist die BAT46WJ 
absolut wirkungsfrei. Deine Schaltung hat Parallel-Schwingkreis am 
Ausgang, die Temp.abhängigkeit des Sensor-R ist wirksam.
Lade doch mal bitte meine "osci_3.asc" in Dein LTspice, mach Dein ".step 
param R 30 70 20" -Zeugs mit rein, und zwar bezogen auf meinen/den 
temp.abhängigen R6.
Ich habe von LTspice keine Ahnung, stümper mir extrem einen ab. In 
meiner "osci_3.asc" habe ich jetzt mal ".tran 0 4m 2m 3m startup" 
gemacht..., und siehe da: Am Oszilloscope-Bild kann ich keine 
Freq.änderung feststellen, egal ob ich den inneren temp.abhängigen R des 
Sensors auf 25 Ohm oder 50 Ohm setze, haut super hin! Das ist doch das 
gewünschte Verhalten, die Temp.abhängigkeit zu minimieren.
Ich klopfe mir jetzt auf die Schulterund singe "die kognitive Power is 
bei 'de Altsenilen"
mfG  fE

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Frank E. schrieb:
> Du sicher schon gesehen, in Deiner
> FFT, das kann kein Sinus sein.

Und ich dachte es liegt an meinem Unwissen über Spice.

von Frank E. (ffje)


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Frank O. schrieb:

> Ich habe nämlich gerade festgestellt, das der Kanal 1, von
> Frequenzgenerator defekt ist.
> So kann's gehen.
Schade!
Mein vor ca. 40 Jahren mit ICL8038 gebastelter tut es immer noch. Hat 
einen 50 Ohm und einen 600 Ohm Ausgang, robust und Kurzschlussfest. Zu 
der Zeit, als ich den gebastelt hatte, gab es noch kein Internet; aber 
dessen Datenblatt per Briefpost vom Hersteller. Dahingehend zumindest 
war früher alles besser, man konnte überhaupt nicht blindwütig unendlich 
was aus dem Internet runterladen, ohne je zu verstehen, worum es sich 
dabei überhaupt handelt.
mfG fE

von Andreas S. (igel1)



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Hilferuf an die Moderatoren (@Moderator):

Bei meinem letzten Post 
(Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu") ist 
massiv etwas schief gelaufen:

Statt der hier angehängten Bilder (die hoffentlich automatisch 
verkleinert werden) sind dort die Dateien ohne *.jpeg Endung hochgeladen 
worden und daher nicht als Bilder erkannt und auch nicht verkleinert 
worden.

Könntet Ihr netterweise die dortigen 4 großen Dateianhänge durch die 
Bilder aus diesem Post ersetzen?  (Achtung: bitte Reihenfolge 
beibehalten - mein Text bezieht sich auf die genaue Folge)

Der vorliegende Post kann dann gelöscht werden.

Viele Grüße

Igel1

von Andreas S. (igel1)


Angehängte Dateien:

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@Frank E.: habe Deine letzte LTspice - Version (osci_3.asc) ebenfalls 
bei mir zum Laufen gebracht.

Seltsamerweise war V1 dort eine Pulsquelle (ob das ein 
Konvertierungsfehler war? Ich nutze LTspiceXII unter MacOs). Nachdem ich 
V1 durch eine schnöde 12V DC Spannungsquelle ersetzt hatte, 
funktionierte Deine Schaltung.

Scheint tatsächlich zu klappen - der Trick mit Deiner virtuellen Masse. 
Der Ausgang des OpAmps schwingt schön um die 6V herum. Allerdings ist es 
bei mir kein Sinus, sondern eher nur ein leicht abgerundeter Dreieck und 
auch über dem Schwingkreis liegt kein Sinus, sondern eher etwas stark 
"Verdötschtes" an.

Mehr Zeit habe ich aktuell leider nicht - würde gerne nochmals auf 
Deinen Schaltkreis zurückkommen.

Möchtest Du Dir in der Zwischenzeit evtl. einmal meine Fragen aus meinem 
letzten Post anschauen?

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)


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... hier noch die fehlenden Anhänge zum letzten Post.

Grünes Signal = Spannung am Ausgang OpAmp gegen Masse
Blaues Signal = Spannung über dem RLC-Kreis (ohne Massebezug gemessen)

... und noch etwas fiel mir auf:

Dein Signal sieht ohne die Amplitudenbegrenzung (siehe 2. Bild) mehr 
oder weniger genauso aus. Wirkt die Amplitudenbegrenzung?

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Frank E. schrieb:
> Mein vor ca. 40 Jahren mit ICL8038 gebastelter tut es immer noch. Hat
> einen 50 Ohm und einen 600 Ohm Ausgang, robust und Kurzschlussfest.

Owon AG 1012. Läuft aber schon wieder. War die Verkablung.

Frank E. schrieb:
> Dahingehend zumindest
> war früher alles besser, man konnte überhaupt nicht blindwütig unendlich
> was aus dem Internet runterladen, ohne je zu verstehen, worum es sich
> dabei überhaupt handelt.

Ich habe zwar viel später mit der Elektronik angefangen, aber wie du am 
Namen erkennen kannst (die Kevin's sind jetzt um die 30 Jahre alt), sind 
wir sicher in der gleichen Dekade. Ich bin Baujahr 1963.
Also dein "Früher" kenne ich noch.
Aber die kleine Spitze habe ich trotzdem verstanden. Der einzige Vorteil 
an früher, man hatte die Informationen meistens aus Büchern und musste 
sich damit auseinander setzen.
Heute kann man am Programm lernen und hat zum Glück den Vorteil sich das 
Beispiel zu suchen, dass man am besten versteht.
Natürlich gibt es die, die sich alles zusammen kopieren und nie etwas 
verstehen, aber ich denke unsere Generation gehört nicht dazu.

von Peter D. (peda)


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Hier noch ein paar Bilder zu meiner Schaltung.
Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu"

Die 10kΩ bedämpfen den Schwingkreis schon stark. Der Sinus ist verzerrt 
und die Frequenz nimmt bei 5V ab gegenüber 3,3V.

Ich habe dann R1, R2 auf 100kΩ erhöht.
Der Sinus sieht viel besser aus und die Frequenz ändert sich kaum mit 
der VCC. Die Amplitude erreicht auch nicht mehr die U_BE Schwellen.

gelb: T1_C
blau: T3_B
violett: T3_C

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Peter D. schrieb:
> Hier noch ein paar Bilder zu meiner Schaltung.

Mit deiner Schaltungen werde ich mich definitiv befassen.
Heute habe ich erstmal mein Auto wieder geholt. Die kleine Werkstatt hat 
die Segel gestrichen und sicher auch Angst wegen des Tunings gehabt.
Der Wagen hat jetzt Vorrang.

von Andreas S. (igel1)


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Peter D. schrieb:
> Hier noch ein paar Bilder zu meiner Schaltung.
> Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu"
>
> Die 10kΩ bedämpfen den Schwingkreis schon stark. Der Sinus ist verzerrt
> und die Frequenz nimmt bei 5V ab gegenüber 3,3V.
>
> Ich habe dann R1, R2 auf 100kΩ erhöht.
> Der Sinus sieht viel besser aus und die Frequenz ändert sich kaum mit
> der VCC. Die Amplitude erreicht auch nicht mehr die U_BE Schwellen.
>
> gelb: T1_C
> blau: T3_B
> violett: T3_C

Sehr elegant und minimalistisch, die Schaltung.

Ich kann zwar die Kurven nachvollziehen (also wann und warum jeder 
Transistor öffnet / sperrt), könnte aber trotzdem nicht erklären, warum 
das Teil als Ganzes nun schwingt.  Kannst Du mir da vielleicht etwas auf 
die Sprünge helfen? (sprich noch etwas detaillierter erklären, was da so 
abläuft).

Und schwingt die Schaltung auch noch bei Frank O's Spulenwerten (also 
bei 7mH und 50 Ohm)?

Viele Grüße

Igel1

von Andreas S. (igel1)



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Ich knabbere immer noch ein wenig daran, dass meine Schaltungsversion 6 
in der Simulation topp war ... und in der Realität ein Flop war - ich 
kann's mir nicht so recht erklären.

Linkes Bild zeigt Signalverlauf am Ausgang des OpAmps bzw. FFT des 
Signals am Schwingkreis.

Rechtes Bild:
gelb: Ausgang OpAmp
blau: Schwingkreis

Wenn mir das jemand erklären könnte, würde ich mich sehr freuen.

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Wenn mir das jemand erklären könnte, würde ich mich sehr freuen.

Um mir etwas herleiten zu können und eine Schaltung verstehen zu können, 
muss ich das immer real aufbauen und dann messen. Erst so lerne ich eine 
Schaltung zu verstehen.

Das dauert sicher länger, aber dafür habe ich es dann dauerhaft drin.
Im Anfang hatte ich mich u.A. hatte ich sicher eine handvoll Sicherungen 
verbrannt, um zu verstehen wieso die Elektronik dahinter trotzdem kaputt 
gehen kann.

von Andreas S. (igel1)



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Weil so ein LM324 ja 4 OpAmps enthält, habe ich einfach einmal einen 
weiteren OpAmp spendiert (der linke im Schaltbild), um eine "virtuelle 
Masse" zu erzeugen, die die Betriebsspannung in eine positive und eine 
negative Spannung aufteilt (also +6V und -6V - bezogen auf den Ausgang 
des linken OpAmps)

Die gesamte Verschaltung des rechten OpAmps beziehe ich nun auf diese 
"virtuelle Masse" und betreibe den rechten OpAmp somit im symmetrischen 
Betrieb.

Das gefällt ihm scheinbar deutlich besser und der Schwingkreis 
oszilliert nun sehr hübsch um diese virtuelle Masse herum (jedenfalls 
nach meiner Einschötzung - und hier natürlich erst einmal nur in der 
Simulation).

Die Schaltung liegt mit insgesamt 8 Bauteilen (ohne die RL-Spule) 
zwischen der Version von Peter D. (sagenhafte 5 Bauteile - eigentlich 
sogar nur phänomenale 3 Bauteilen, wenn man den Booster T3 weglässt) und 
Frank E.'s Schaltung mit 14 Bauteilen.

Allerdings muss Version 7 erst noch einmal den Praxistest auf dem 
Steckbrett antreten - Version 6 hat sich ja im Nachgang nicht als echter 
Oszillator, sondern nur als Kippstufe entpuppt - funktioniert zwar 
ebenfalls ganz gut, war aber nicht wirklich mein Ziel.

Soweit mein nächtlicher Beitrag.

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Weil so ein LM324

Moin Andreas!
Konnte ich nicht laufen lassen. Mir fehlt der LM324 und den müsste ich 
erstmal einbauen.

So, in dieser (ähnlichen) Form, habe ich auch schon Beispiele im 
Internet gesehen.

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)


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Frank O. schrieb:
> Moin Andreas!
> Konnte ich nicht laufen lassen. Mir fehlt der LM324 und den müsste ich
> erstmal einbauen.

Weil Du weiter oben geschrieben hattest, dass Du den LM358 bei Dir in 
der Wühlkiste hast, hatte ich geschrieben:

"In Version 6 des Oszillators habe ich nun einen "realen" OpAmp in der
Simulation verwendet - nämlich den LM324. Der LM324 ist quasi der LM358
(den Frank O. in seiner Schublade gefunden hatte) in doppelt - er
enthält nämlich 4 OpAmps in einem Baustein."

Ich gebe allerdings zu, dass inzwischen schon ganz schön viele Infos 
hier im Thread zusammengekommen sind - da kann man schon mal die 
Übersicht verlieren.

Der LM324 und der LM358 sind vom internen Schaltungsaufbau eines 
einzelnen OpAmps sogar identisch, vgl.:

https://www.google.com/search?client=firefox-b-d&q=lm358+vs+lm324

Viele Grüße

Igel1

von Frank O. (frank_o)


Angehängte Dateien:

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Andreas S. schrieb:
> Der LM324 und der LM358 sind vom internen Schaltungsaufbau eines
> einzelnen OpAmps sogar identisch, vgl.:

Deshalb habe ich da auch einige von diesen OpAmp's.

von Peter D. (peda)


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Andreas S. schrieb:
> Und schwingt die Schaltung auch noch bei Frank O's Spulenwerten (also
> bei 7mH und 50 Ohm)?

Ich hab hier nur 1mH rumliegen:
https://www.buerklin.com/de/p/epcos/festinduktivitaeten/b82144a2105j000/74D5818/

Ich hab noch 100Ω in Reihe geschaltet. Wie erwartet, nimmt die Amplitude 
ab, die Frequenz ändert sich aber kaum.

Die Schaltung habe ich mir vor ~40 Jahren ausgedacht. Es gibt ja 
Schwingschaltungen mit 2 Transistoren in Emitterschaltung, die je 180° 
Phase drehen für die Mitkopplung. Die Güte und Stabilität ist allerdings 
nicht so dolle.
Ich hatte mir gedacht, es müßte ja auch mit 2 * 0° Phasendrehung gehen 
(Kollektorschaltung + Basisschaltung). Wie schon gesagt, zeichnet sich 
die Schaltung durch ihre Hochohmigkeit am Schwingkreis aus. Die 
durchgehende Gleichspannungskopplung sorgt auch für eine optimale 
Arbeitspunkteinstellung.
Ich hatte einen Schwingkreis auf den Fernseher gelegt, um eine Oberwelle 
der Zeilenfrequenz auszukoppeln. Es war sehr schön am Frequenzzähler zu 
sehen, wie der Oszillator auf 125kHz einrastet. In der DDR war ja die 
Zeilenfrequenz als Zeitnormal definiert. Es gab dafür eine extra Leitung 
von Potsdam nach Adlershof.
Die Transistoren waren DDR-Typen (SC308, SC237).

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)



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Andreas S. schrieb:
> "In Version 6 des Oszillators habe ich nun einen "realen" OpAmp in der
> Simulation verwendet

Hast du das aufgebaut?

Ich habe das aufgebaut und hier die Ergebnisse.

Da waren immer Schwankungen. Bis ich festgestellt habe, dass die 
Schaltung Licht sehr gut misst. ;-)

Alles vorausgesetzt, dass ich das richtig aufgebaut habe.

Als nächstes probiere ich das von Peter.

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)


Lesenswert?

Frank O. schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>> "In Version 6 des Oszillators habe ich nun einen "realen" OpAmp in der
>> Simulation verwendet
>
> Hast du das aufgebaut?

Jetzt bin ich etwas sprachlos ...  Ich versuche es einmal mit einer
Gegenfrage: hast Du meine Beiträge hier in Deinem Thread gelesen?

Z.B. die hier:
Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu"
Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu"
Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu"
Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu"

> Ich habe das aufgebaut und hier die Ergebnisse.
>
> Da waren immer Schwankungen. Bis ich festgestellt habe, dass die
> Schaltung Licht sehr gut misst. ;-)
>
> Alles vorausgesetzt, dass ich das richtig aufgebaut habe.

Da ist Dir vermutlich ein Fehler unterlaufen, denn meine Schaltung 
funktioniert ja bei mir (auch wenn ich - wie im Nachhinein festgestellt 
- keinen echten RL-Oszillator sondern eine Kippstufe aufgebaut hatte).

> Als nächstes probiere ich das von Peter.

Dann mach Du mal.
Peters Schaltung werde ich in jedem Fall ebenfalls aufbauen.

VG
Igel1

von Andreas S. (igel1)


Lesenswert?

Andreas S. schrieb:
> Frank O. schrieb:
>> Andreas S. schrieb:
>>> "In Version 6 des Oszillators habe ich nun einen "realen" OpAmp in der
>>> Simulation verwendet
>>
>> Hast du das aufgebaut?
>
> Jetzt bin ich etwas sprachlos ...  Ich versuche es einmal mit einer
> Gegenfrage: hast Du meine Beiträge hier in Deinem Thread gelesen?

... oder war das alles nur ein Missverständnis und Du hattest Version 7 
aufgebaut und Deine Frage bezog sich auf Version 7 meiner 
Oszillatorentwürfe?

Wenn dem so ist: in der Tat - Version 7 habe ich bislang nur simuliert 
und noch nicht in Realität verprobt.  Version 6 schon (siehe Postings 
weiter oben).

VG
Igel1

von Andreas S. (igel1)


Lesenswert?

Peter D. schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>> Und schwingt die Schaltung auch noch bei Frank O's Spulenwerten (also
>> bei 7mH und 50 Ohm)?
>
> Ich hab hier nur 1mH rumliegen:
> https://www.buerklin.com/de/p/epcos/festinduktivitaeten/b82144a2105j000/74D5818/
>
> Ich hab noch 100Ω in Reihe geschaltet. Wie erwartet, nimmt die Amplitude
> ab, die Frequenz ändert sich aber kaum.

Cool!

> Die Schaltung habe ich mir vor ~40 Jahren ausgedacht.

Genialer Wurf!

> Es gibt ja
> Schwingschaltungen mit 2 Transistoren in Emitterschaltung, die je 180°
> Phase drehen für die Mitkopplung. Die Güte und Stabilität ist allerdings
> nicht so dolle.
> Ich hatte mir gedacht, es müßte ja auch mit 2 * 0° Phasendrehung gehen
> (Kollektorschaltung + Basisschaltung). Wie schon gesagt, zeichnet sich
> die Schaltung durch ihre Hochohmigkeit am Schwingkreis aus. Die
> durchgehende Gleichspannungskopplung sorgt auch für eine optimale
> Arbeitspunkteinstellung.

Soweit ich das beurteilen kann (wie gesagt: ich blicke noch nicht so 
100%ig durch), ein wirklich geschicktes Oszillatordesign.

Hattest Du das auch theoretisch (also in Formeln) einmal aufgearbeitet?
Das würde mich sehr interessieren.

> Ich hatte einen Schwingkreis auf den Fernseher gelegt, um eine Oberwelle
> der Zeilenfrequenz auszukoppeln. Es war sehr schön am Frequenzzähler zu
> sehen, wie der Oszillator auf 125kHz einrastet.

Interessant. Ich dachte, der Oszillator kann nur in derjenigen Frequenz 
"hochkommen", die durch den LC-Schwingkreis vorgegeben ist, denn nur 
dort existieren Impedanz-Extrema - oder liege ich da falsch? 
(offensichtlich schon ... wie Du schreibst ... aber warum kann so ein 
Oszillator auch auf mehrfachen seiner Frequenz schwingen?)

> In der DDR war ja die
> Zeilenfrequenz als Zeitnormal definiert. Es gab dafür eine extra Leitung
> von Potsdam nach Adlershof.
> Die Transistoren waren DDR-Typen (SC308, SC237).

Interessant - ziemlich geschickte Idee ...

VG
Igel1

von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> oder war das alles nur ein Missverständnis und Du hattest Version 7
> aufgebaut und Deine Frage bezog sich auf Version 7 meiner
> Oszillatorentwürfe?

Ja!
Dann baue das selbst bitte auch auf.
Oszimasse gegen Grd und am Ausgang gemessen.

von Peter D. (peda)


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Andreas S. schrieb:
> Ich dachte, der Oszillator kann nur in derjenigen Frequenz
> "hochkommen", die durch den LC-Schwingkreis vorgegeben ist

Der 15,625kHz Sägezahn an der Ablenkspule enthält ja reichlich 
Oberwellen.
Den Schwingkreis hatte ich vorher auf ~125kHz abgeglichen.

von Andreas S. (igel1)



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Anbei schon einmal das Fritzing-Lochrasterlayout von Oszillator-Version 
7.

Aufbau folgt dann (evtl. noch diese Nacht).

Bin mal gespannt, ob meine Version dann genauso zickt wie Frank O.'s 
Version meiner Schaltung.

Von meiner eigenen Schaltung erwarte ich eigentlich etwas Demut 
gegenüber Ihrem Schöpfer :-)

von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Von meiner eigenen Schaltung erwarte ich eigentlich etwas Demut
> gegenüber Ihrem Schöpfer :-)

Hahaha!
Ich habe meinem Auto auch ein bisschen mehr PS gegönnt. Und wie dankt es 
mir das? Womöglich die Benzinpumpe kaputt. So weit bin ich noch nicht.
Leider hat mich wieder mein Bauch von den Füßen gehauen.

Die Schaltung wird sicher bei dir funktionieren. Ich hatte neue 
Steckbretter bestellt. Die waren alle nicht so besonders gut.

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)


Angehängte Dateien:

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Und hier der reale Aufbau meiner Oszillator-Version 7:

Vorab schon mal - die Schaltung funktioniert ganz wunderbar
und erzeugt sowohl ein passables Rechtecksignal als auch
einen passablen (aber bei weitem nicht perfekten) Sinus.

- Bild 1 zeigt nochmals den Schaltplan zur Orientierung

- Bild 2 und 3 zeigen den Aufbau von Version 7 (mit leichten
  Abweichungen vom obigen Schaltplan: insbesondere die Spule
  hat nicht die Werte 7mH und 14mH wie im Schaltplan - ich
  hatte nur 10mH und 16mH zur Hand - die habe ich dann beide
  Male per Serienwiderstand auf 50Ohm "normiert").

- Bild 4 zeigt den Betrieb "Stößel raus":
  also eine Spule mit 10mH, 49 Ohm   =>   4,21kHz

- Bild 5 zeigt den Betrieb "Stößel rein":
  also eine Spule mit 16mH, 49 Ohm  =>   3,36kHz

  * gelb:    OpAmp Ausgang (gemessen gegen die virtuelle Masse)
  * blau:    Schwingkreis  (gemessen gegen die virtuelle Masse)

  zur Erinnerung: die virtuelle Masse ist das Potenzial
  am Ausgang des linken OpAmps (Name: U2).

- Widerstandsänderungen der Spule veränderten die Frequenz
  nur wenig - ca. +- 70Hz. Genaueres muss ich die Tage
  nochmals nachmessen.

- Beeindruckend: die Schaltung funktionierte auch noch mit 3V !!
  Und auch knapp unter 3V sprang der Oszillator noch zuverlässig an!
  Die Oszillatorfrequenz änderte sich dabei um weniger als 10%.

- Bild 6 zeigt die vermutliche Ursache, warum ich bei Version 6
  nur Mist am Schwingkreis gemessen hatte: mein Jumper-Kabel
  zum Oszilloskop war kaputt! Aber das habe ich erst heraus-
  gefunden, nachdem ich das Steckbrett bereits von Version 6
  auf Version 7 umgerupft hatte.
  Vermutlich funktionierte Version 6 also doch!!

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Frank E. schrieb:
> Das Bild des Faden-Openers in seinem Eröffnungsbeitrag zeigt in der
> Kennline des Sensors eine gewisse Unlinearität! Die L=f(s), also
> Induktivität ist eine Abhängigkeit von der Position, ist doch garkeine
> Gerade!, ...
>
> Rechnest' ein zugrunde liegendes Polynom, reicht 2.
> Ordnung, aus. ...

Zur Bestimmung von zwei Positionen - das ist das erklärte Ziel des TO - 
spielt das überhaupt keine Rolle, solange die Funktion am Ausgang der 
Signalverarbeitung streng monoton von der Position abhängt. Allenfalls 
wirkt sich die unterschiedliche Steigung der Kennlinie um die beiden 
Positionen auf die Genauigkeit aus.

Frank O. schrieb:
> Was ich messen muss, sind eigentlich nur zwei Positionen

Um die Nichtlinearität muss man sich für diese Anwendung also erstmal 
gar keine Sorgen machen.

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)


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Rainer W. schrieb:
> Zur Bestimmung von zwei Positionen - das ist das erklärte Ziel des TO -
> spielt das überhaupt keine Rolle, solange die Funktion am Ausgang der
> Signalverarbeitung streng monoton von der Position abhängt. Allenfalls
> wirkt sich die unterschiedliche Steigung der Kennlinie um die beiden
> Positionen auf die Genauigkeit aus.

Nicht ganz - die Beiträge von Frank E. waren und sind alle super.
Und wenn man hier alles ganz genau mitliest, so hat der TO, Frank O., 
zwischendurch eine kleine Erweiterung angedeutet - nämlich dass er an 
folgendem erweiterten Ziel auch interessiert ist (Zitat aus seinem Post 
Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu"):

  "Jetzt, da ihr euch alle solch eine Mühe gemacht habt, will ich
   den  Sensor aber ganz auswerten. Also nicht nur Verriegelungsschieber
   verriegelt oder gelöst, sondern auch die Bewegung mit aufnehmen.
   Aber eins nach dem anderen."

Und schwupps - schon ist Frank E.'s Beitrag sehr wohl sinnvoll ...
Nevertheless freuen wir uns natürlich über jeden, der hier
mitmischt :-)

Was ich jetzt z.B. gut gebrauchen könnten ist jemand, der mir erzählt,
wie man mit einem oder mehreren OpAmps Franks Induktivität (mit eben
dem genauen Kurvenverlauf) simulieren könnte. Aber auch das wäre
erweitertes Konzert - bleiben wir erst einmal beim Brot- und Butter-
geschäft, der Detektierung der 2 Endpositionen.

Viele Grüße

Igel1

von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Vermutlich funktionierte Version 6 also doch!!

Das ist blöd. Ich baue jede Änderung, wenn etwas gar nicht funktioniert, 
immer auf einem anderen Steckbrett auf. Dafür ist das Simulieren 
natürlich besser.

von Frank O. (frank_o)


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So, heute habe ich zumindest schon den Fehler an meinem Auto gefunden. 
Wie erwartet, es ist die Kraftstoffpumpe im Tank. Am Labornetzteil 
wollte sie kurz anlaufen, blockierte aber sofort.

Bis gerade habe ich am Funktionsgenerator noch etwas mit dem Sensor 
gespielt.

Eigentlich haben wir alle oder die meisten von uns das richtige 
Verfahren schon längst zu Hause.
Unser Transitortester misst ganz hervorragend die Induktivität.

Jetzt muss man nur noch wissen wie das im Transistortester funktioniert.
Also werde ich mich durch die unendlichen Seiten dieses Threads wühlen

oder jemand hier weiß wie es da gemacht wird und schreibt es hier rein.
Die Hardware habe ich mir gerade angesehen. Da ist nichts, außer jeweils 
zwei Widerstände gegen die drei ADCs, die dann an PB0-PB5 gehen.

Andreas S. schrieb:
> Nevertheless freuen wir uns natürlich über jeden, der hier
> mitmischt :-)

Auf jeden Fall freuen wir uns darüber.
Und vielleicht schreibt jemand etwas über das Messverfahren?

von Frank O. (frank_o)


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Habe das Pdf zum Tester gefunden.

Ich muss mich damit beschäftigen. Jetzt wird mir klar was mit "den 
Stromanstieg messen", am Anfang des Threads gemeint war.

Allerdings verstehe ich das noch nicht und weiß nicht, wie ich das in 
Software umsetzen muss.
1
5.4 Messen von Induktivitäten
2
Die Messung von Induktivitätswerten wird nach allen anderen Messungen als separater Teil mit allen
3
gefundenen Widerständen mit weniger als 2100  durchgeführt. Das Messverfahren beruht auf dem
4
Prinzip, dass beim Schliessen des Stromkreises der Strom nach der Formel Il = Imax · (1  exp t
5
τ
6
)
7
ansteigt. Die Zeitkonstante τ =
8
L
9
R
10
ist proportional zu der Induktivität L, aber umgekehrt proportional
11
zum Widerstand R. Der Strom kann hier nur indirekt über den Spannungsabfall an einem Widerstand
12
gemessen werden.
13
Leider wird durch den relativ hohen Widerstand 680  die Zeitkonstante zusätzlich verringert,
14
was wiederum die Messung von kleinen Induktivitäten mit dem Takt von 8 MHz zusätzlich erschwert.
15
Um die Zeitkonstante zu bestimmen, wird die Spannung am 680 -Widerstand als Stromsensor mit
16
dem analogen Komparator überwacht. Wenn der Spannungsabfall am 680 -Widerstand grösser
17
als die Vergleichs-Spannung der internen Spannungsreferenz wird, meldet der Komparator dies an
18
den beim Stromeinschalten gestarteten 16-Bit-Zähler weiter, der daraufhin den Zählerstand dieses
19
Ereignisses festhält. Eventuelle Überläufe des Zählers werden vom Programm mitgezählt. Wenn die
20
Spannung grösser ist, wird der Zähler sofort angehalten und aus dem festgehaltenen Zählerstand und
21
dem Überlaufzähler die Gesamtzeit bestimmt. Der Anschluss der Spule wird wieder von VCC auf
22
GND geschaltet, und über eine Spannungsüberwachung beider Anschlüsse gewartet, bis kein Strom
23
mehr festgestellt wird. Das Schaltbild 5.50 zeigt ein vereinfachtes Diagram der Meßsituation.
24
Detector
25
Edge
26
Bandgap
27
Reference
28
AIN0
29
AIN1
30
From ADC Multiplexor
31
ACBG
32
ACME
33
Noise
34
Canceler
35
Count
36
Clear
37
Direction
38
Control
39
Logic
40
Clock
41
ICFn
42
DATA BUS
43
TOV1
44
Timer Counter
45
TCNT1
46
ICR1
47
TP3
48
680
49
R1
50
Rx
51
Lx TP1 19
52
22
53
19
54
VCC
55
Abbildung 5.50: Messung von Induktivitäten mit dem Komparator
56
Aus der Versorgungsspannung VCC und der Summe aller Widerstände im Stromkreis kann der
57
Maximalstrom Imax und daraus der Anteil der Vergleichsspannung im Verhältnis zur Maximalspannung am 680 -Widerstand Umax = Imax · (680 + 19) bestimmt werden. Mit der Formel
58
L = 
59
t · Rges
60
log (1 
61
Uref
62
Umax )
63
kann die Induktivität bestimmt werden. Der natürliche Logarithmus wird im
64
Programm mit einer Tabelle ermittelt. Die Auflösung der Induktivität wird für diese Art der Messung
65
auf 0.1mH gesetzt.
66
Um auch kleinere Induktivitäten messen zu können, wird der 680-Widerstand im Stromkreis
67
weggelassen, wenn der Widerstandswert der Spule kleiner 24 gemessen wurde. Als Messwiderstand
68
für die Strom-Messung dient in diesem Fall der Ausgangswiderstand der Ausgabeports (19). In
69
diesem Fall wird der Spitzenstrom grösser als es die Spezifikation des ATmega erlaubt. Da das nur für
70
eine sehr kurze Zeit passiert, erwarte ich keine Schäden. Um eine längere Zeitdauer mit überhöhtem
71
Strom auszuschliessen, wird die zusätzliche Messung mit verzögertem Zählerstart immer mit 68067
72
Widerstand durchgeführt. Für diesen Typ der Messung wird die Auflösung der Induktivität auf
73
0.01mH gesetzt. Um die Meßergebnisse an den tatsächlichen Induktivitätswert anzugleichen, wird
74
vom Zählerstand ein Nulloffset von 6 abgezogen, wenn ohne 680 gemessen wurde. Sonst wird ein
75
Nulloffset von 7 oder 8 berücksichtigt.
76
Bei großen Induktivitäten können parasitäre Kapazitäten den Strom so schnell ansteigen lassen,
77
dass die Spannungsüberwachung mit dem Komparator sofort anspricht. Um dennoch die Induktivität
78
bestimmen zu können, wird die gleiche Messung noch einmal gemacht, aber der Zähler etwas später gestartet, damit der Spannungsanstieg durch den Stromzuwachs der Induktivität und nicht die
79
Stromspitze durch die Steukapazität gemessen wird. Die Messungen werden in beiden Stromrichtungen durchgeführt. Von den beiden Messungen in gleicher Stromrichtung wird das höhere Messergebnis
80
verwendet. Von den Messungen in verschiedenen Stromrichtungen wird der kleinere Wert als Resultat
81
der Induktivitätsmessung genommen.
82
5.4.1 Ergebnisse der Induktivitäts-Messungen
Hier noch das ganze PDF
https://www.mikrocontroller.net/attachment/200645/ttester_ger109k.pdf

von Enrico E. (pussy_brauser)


Angehängte Dateien:

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Jetzt habe ich den Oszillator von Peter Dannegger mal aufgebaut und die 
Werte passend verändert. Der funktioniert in einem großen 
Spannungsbereich (3V bis 15V getestet) und gibt ein glasklares 
Rechtecksignal raus, was hervorragend digital weiterverarbeitet werden 
kann.

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Als Induktivität habe ich Versuchsweise diese Tauchspule eingesetzt. Die 
Induktivität ist zwar unbekannt, aber der eintauchbare Eisenkern 
entspricht ungefähr der Schnittdarstellung von der Bremse.

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Wenn der Eisenkern aus der Spule rausgezogen ist, ergibt sich eine 
Oszillatorfrequenz von 3kHz. Bei reingeschobenem Kern sind es 1,5kHz.

Also eine Halbierung der Frequenz. Da ist also noch genug Luft für 
Temperaturschwankungen drin. Wenn die Auswertschwelle auf 2,25kHz 
gesetzt wird, kann man den Unterschied schon fast analog mit einem 
Tiefpass und einem nachgeschalteten Schmitt-Trigger auswerten. Leichter 
geht's mit einem CD4046 (Frequenzvergleicher). Aber da sowieso ein uC 
eingesetzt werden soll, kann der das Detektieren der beiden Zustände 
natürlich problemlos übernehmen.

Die Versorgungsspannung beträgt 12V und das Oszilloskop ist auf dem Bild 
auf 100us eingestellt.

von Andreas S. (igel1)


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> Wenn der Eisenkern aus der Spule rausgezogen ist, ergibt sich eine
> Oszillatorfrequenz von 3kHz. Bei reingeschobenem Kern sind es 1,5

Tja - es scheint, wir haben unseren Meister gefunden!

Die Schaltung von Peter D. ist wirklich ein großer Geniestreich.
Super, dass Enrico E. diese Schaltung so schön mit Tauchspule nachgebaut 
hat - wirklich sehr beeindruckende Ergebnisse!

Viele Grüße

Igel1

von Andreas S. (igel1)


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PS:  ... falls okay, so würde ich trotzdem noch gerne meine 
OpAmp-basierten Oszillator-Schaltungen hier in diesem Thread 
finalisieren (wenn Frank O. nix dagegen hat) - vielleicht interessiert's 
ja noch die Nachwelt.

Version 7 funktioniert ja schon nachweislich, jetzt muss ich Version 6 
nochmals aufbauen und ein weiteres Mal verproben (das defekte 
Jumper-Kabel hatte mich ja in die Irre geführt).

Viele Grüße

Igel1

von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> (wenn Frank O. nix dagegen hat)

Ich bitte darum.

Bei Peters Schaltung muss ich was falsch gemacht haben.
Das muss ich noch einmal machen.

von Andreas S. (igel1)


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Frank O. schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>> (wenn Frank O. nix dagegen hat)
>
> Ich bitte darum.
>
> Bei Peters Schaltung muss ich was falsch gemacht haben.
> Das muss ich noch einmal machen.

Ich wollte schon gerade losunken, was man denn bei 5 Bauteilen noch 
falsch machen kann, da fiel mir gerade noch rechtzeitig mein Jumperkabel 
ein und ich dachte mir: nur guuut, dass Du an dich gehalten hast - das 
wäre peinlich geworden …

Und daher sage ich lieber: good luck - Du wirst den Fehlerwicht schon 
noch finden - in Peters wie auch noch in meiner V7 Schaltung (oder lief 
die am Ende doch bei Dir?)

Viele Grüße

Andreas

von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Und daher sage ich lieber: good luck - Du wirst den Fehlerwicht schon
> noch finden - in Peters wie auch noch in meiner V7 Schaltung (oder lief
> die am Ende doch bei Dir?)

Ja, aber mein Aufbau war auch anders. Ich habe andere Transistoren, dann 
hatte ich ein Beinchen ins falsche Loch gesteckt
Hatte auch keine 10nF ...
Habe mir jetzt ein paar Bauteile bestellt und werde das alles nochmal 
angehen.

Vielleicht kann ich zur Entschuldigung anbringen, dass ich im Moment 
nicht so gut zurecht bin, dann das mit meinem Auto (was hoffentlich bis 
morgen erledigt ist; muss aber eigentlich, denn die Pumpe lief definitiv 
nicht) und letztlich habe ich die letzten Jahre halt kaum was gemacht.
Mit zunehmenden Alter scheinen auch die Teile immer fummliger zu werden.

Enrico E. schrieb:
> Also eine Halbierung der Frequenz
Da muss man doch eigentlich mit dem µC (gemittelte Werte) direkt die 
Spannung einlesen und verarbeiten können?

von Frank E. (ffje)


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pedas Schaltung? Noch nie gesehen, falls doch jemals, vergessen! 
Funktion:
T1 = Basis-Schaltg., niedriger Eingangswiderstd., mittler/hoher 
Ausgangswiderstd., Phasendrhg. 0°, Verstärkg. >1
T2 = Collektor-Schaltg., hoher Eingangswiderstd., niedriger 
Ausgangswiderstd., Phasendrhg. 0°, Verstärkg. <1
Der P.Resonanz-Kreis sitzt dem Signalweg im weg, nur für die 
Resonanzfreq. nicht.
T3 = auskoppeln...
Bauteilwerte: DaBla der Transistoren, die Ausgangskennlinie, braucht's 
nix rechnen, geht auch zeichnerisch, falls neu die Methode, mal mit 'men 
Widerstand anfangen.

Auch OK, die virtuelle Masse mit 'nem OP niederohmig machen.
Was ich zu Papier gebracht habe? Mein Zettelchen..., und dann auch noch 
bei der Verstärkung die 1+ davor verdusselt.

von Andreas S. (igel1) 21.02.2024 00:43
wenig Auswirkung des R auf die Freq., sagt der Prof im pdf, ich durfte 
es selbst vor >40 Jahren durchackern, dabei war ich für 
Datenverarbeitung (hieß damals ca. gerade nicht mehr Kybernetik) 
eingeschrieben (das Thema R-L-C ist/war Nachrichtentechnik), die haben 
uns mit allem geärgert Physik (Mechanik), Chemie bis auf die Knochen...
Meine Schaltung? Mal hin 'n OP, Verstärkung im Gegenkoppel-Pfad... das 
GANZE Gebilde (Mitkoppel-Pfad incl. Ser.Res.Kreis) braucht nur eine 
Verstärkung von knapp >1, die Amplituden-Reglg. stellt sich dem quer. 
Ich habe gar nichts berechnet mit Taschenrechner oder so. Ich kann auch 
gar nicht Kopfrechnen, Ziffern 0..9 kennt jedes Kind, lerns't die 
Kehrwerte davon noch dazu, fertig ist multiplizieren, dividieren, 
jeweils die linke nehmen, 10% daneben, na und. Soweit zu meiner 
Simulation ohne E-Reihe der Bauteilwerte. Vor einem realen Aufbau rechne 
ich natürlich in richtig und in Kenntnis der Bauteil(e)eigenschaften aus 
den DaBlas z.B. FET-Abschnürbereich... Ich mache auch noch Politik, als 
informierter Adressat und als Aktiver, nur real belegbar argumentativ (# 
Dummgebrüll), nie agressiv.
mfG  fE

von Andreas S. (igel1)


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Habe soeben meine Oszillator-Version 6 (single supply mit nur 6 
Bauteilen zzgl. Spule - Schaltbild: 
Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu") 
ausprobiert und siehe da: kaum nimmt man Kabel ohne
Kabelbruch - schon funktioniert‘s!

Bilder kommen später.

Frequenzabweichung bei Spulenwiderstandsänderung um
immerhin +-25 Ohm war max. -+80Hz, was die Stößel-Endpositionsauswertung
ja nicht gefährden würde.

Änderungen der Induktivität von ca. 16mH auf ca.10mH (bei jeweils 50 Ohm 
Spulenwideestand) bewirkten Frequenzänderungen von 3,37kHz auf 4,25kHz.
Dreimal dicke genug für eine Arduino-Auswertung.

Das Dingen schwang auch noch bei 1,5V an - das fand ich sehr 
erstaunlich.
Dies wird aber sicherlich kein LM324 Datenblatt dieser Welt garantieren.

Stromverbrauch bei 12V: ca. 6mA
Stromverbrauch bei 1,5V: ca. 0,5mA

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
von Frank E. (ffje)


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Nee pussylover, hätte ich nie gemacht, sieht man auf‘n dass Blick, dass 
Pedas Schaltung läuft, also im Sinne von bewegt sich, macht was 
„Hin-und-her-aktives”.
@ Andreas S. (igel1) 21.02.2024 00:43.
R4/R7 macht v = 10 , wenn denn das Signal in den InvInp des OP gehen 
würde. Das Singnal geht in den NonInvInp des OP und kommt mit, 
Punktrechnung vor Strichrechnung oder „...from this moment forward, it’s 
going to be only Punktrechnung first. Punktrechnung first“: v = 
1+R4/R7... v ist einfach zu groß!, am Ausgang, is OK phasenrichtig!, 
wieder raus. Der OP oder (xy-aktive-Part) soll einem Schwinkreis genau 
nur dessen Energiverlust-Ausmaß zeitpassig/richtigrum wieder zuführen, 
liegt so bei 1,pillepalle die Verstärkung des aktiven Teiles des 
Ges.Systemes, der Schingkreis ist passiv!

mfG fE

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Andreas, was mit ein Quarz und OP müssen wir auch noch probieren.

von Andreas S. (igel1)


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Frank O. schrieb:
> Andreas, was mit ein Quarz und OP müssen wir auch noch probieren.

Ich wäre diesmal tatsächlich dagegen, das zu tun.
Die Begründung hatte Frank E. seinerzeit schon in seinem Post geliefert:
Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu"

VG
Igel1

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Andreas S. schrieb:
> Die Begründung hatte Frank E. seinerzeit schon in seinem Post geliefert

...und direkt in dem Post danach hat peda am 17.02.2024 um 10:47 Uhr 
seinen Oszillator mit "Basistransistor" vorgestellt:

Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu"

von Frank E. (ffje)


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Sensor drinn , Sensor draußen.
Freq. niedrig, Freq. hoch,
wofür dann µC, nachtriggerbares Mono_Flop tut's auch.
Wisst Ihr eigentlich, dass Kinderfiebersäfte sich von denen der 
Erwchsenen dadurch unterscheiden, dass sie nur halb so dicke 
wirkstoffdosiert sind? Einfach mal richtig machen... Nicht probieren, 
Fiebersäfte, dieser Süßkram, die schmecken doch shycae.
Mir ist hier im Faden in einem Beitrag was mit "Auto" und "tuning" unter 
die Augen gekommen. Ich möchte nicht unfreundlich rüberkommen, "ach so, 
na denn'e".
mfG  fE

: Bearbeitet durch User
von Enrico E. (pussy_brauser)


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Frank E. schrieb:
> Sensor drinn , Sensor draußen.
> Freq. niedrig, Freq. hoch,
> wofür dann µC? Ein nachtriggerbares Mono_Flop tut's auch.

Der Frequenzunterschied kann direkt vom uC ausgewertet werden.

Hinter dem LC-Oszillator noch ein Nadelimpulsformer mit nachgeschaltetem 
retriggerbarem Monoflop und dahintergeschaltetem Tiefpass, um daraus 
Gleichspannung zu machen, die dann wiederum in den Analogeingang eines 
Mikrocontrollers geht, um dann ausgewertet werden zu können, ist zwar 
umständlich, würde aber auch gehen.

von Frank O. (frank_o)


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Frank E. schrieb:
> Mir ist hier im Faden in einem Beitrag was mit "Auto" und "tuning" unter
> die Augen gekommen. Ich möchte nicht unfreundlich rüberkommen, "ach so,
> na denn'e".

Hallo Frank,
das Auto ist "Nebenkriegsschauplatz" und hat nichts mit dem eigentlichen 
Thema zu tun.
Der Sensor ist von einem Gabelstapler, genauer, von einer elektrischen 
Feststellbremse. Das ist mein Job.

Das mit dem Tuning hatte auch nichts mit dem Fehler am Auto zu tun.
Der Wagen läuft wieder. Gerade Probefahrt gemacht.
Auch die PS standen nicht im Vordergrund, obwohl ich die gerne 
mitgenommen habe (und alles mit TüV). Das Getriebe schaltet serienmäßig 
nicht so schön in diesem Auto. Das bemängeln eigentlich alle. Obwohl das 
bekannt ist, hat VW das nie geändert. Jetzt schaltet es wirklich richtig 
gut. Fühlt sich jetzt an wie ein Wandlergetriebe.


Andreas S. schrieb:
> Ich wäre diesmal tatsächlich dagegen, das zu tun.

Gucke ich mir noch an. Jetzt habe ich wieder den Kopf frei.

Habe mir heute morgen aus den TS und dem H&H das Thema "Schwingkreis" 
rausgesucht.
Außerdem werde ich doch einfach mal eine Spule nehmen, nicht den Sensor.
Bei mir klappt das alles nicht so, wie es soll und ich denke das könnte 
am Sensor liegen. Den hatte ich ausgetauscht, weil das Kabel etwas 
gebrochen war.

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)


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Frank O. schrieb:
> Gucke ich mir noch an. Jetzt habe ich wieder den Kopf frei.

Das hört sich gut an.

> Habe mir heute morgen aus den TS und dem H&H das Thema "Schwingkreis"
> rausgesucht.

Bitte schreibe lieber die Abkürzungen aus - nur mit viel Phantasie bin 
ich drauf gekommen, dass Du die Elektronik-Standardwerke von TS = Tietze 
Schenk und H&H = Horowitz & Hill meinen könntest. Nicht alle Leser hier 
werden darauf kommen (insbesonderen die Jüngeren vermutlich eher nicht 
(mehr)).

Es scheint, Du meinst es ernst und willst die Sachen jetzt richtig "von 
der Pieke auf"  verstehen. Wenn Du magst, so kann ich Dich gerne dabei 
unterstützen (natürlich nur so weit, wie ich die Dinge durchschaue ... 
was ja auch nicht bei jeder Schaltung hier der Fall ist).

Wenn Du tatsächlich Interesse daran hast und auch Zeit, Ausdauer und 
Geduld investieren möchtest, so würde mich vorab ein bisschen Dein 
theoretischer Background interessieren, damit ich/wir meine/unsere 
Erläuterungen etwas besser daran anpassen kann/können (kannst Du mir 
gerne auch per PN schreiben, wenn Du das hier nicht im Forum ausbreiten 
möchtest):

- Kennst Du das Ohm'sche Gesetz und kannst es gut anwenden?
- Kennst Du die Kirchhoffschen Gesetze und kannst sie anwenden?
- Kannst Du Spannungsteiler berechnen?
- Weißt Du, was Ableitungen/Differenzieren ist?
- Kennst Du die wichtigsten Ableitungen & Ableitungsregeln?
- Weißt Du, was Integrieren/Integralrechnung ist?
- Hast Du schon einmal einfache Differentialgleichungen gelöst?
- Kannst Du mit komplexen Zahlen rechnen?
- Hast Du Dich schon einmal mit komplexer Wechselstromrechnung
  beschäftigt?
- Kennst Du Dich mit der Berechnung von Impedanzen aus?
- Kannst Du OpAmp-Grundschaltungen berechnen?

Ich will damit nicht sagen, dass ich das alles perfekt beherrsche (bin 
eher nur mittlerer Durchschnitt auf diesen Gebieten), sondern einfach 
nur wissen, "wo Du stehst", damit ich/wir Dir optimal helfen können.

Du hattest geschrieben, dass Du kein Ingenieur bist, aber auf anderen 
Bildungswegen kann man sich ja durchaus genausoviel oder gar mehr 
draufgeschaufelt haben als ein Ingenieur von der Uni mitnimmt - daher 
meine Fragen - die Antworten entscheiden darüber ob/wie ich meine 
Erklärungen ausführe oder gar kürze.

Ich weiß aus früheren virtuellen Begegnungen, dass Du ein begnadeter 
Praktiker bist und viele Dinge "mit Erfahrung, Gefühl und guter Nase" 
hinbekommst, aber zwischen "ich kann es anwenden" und "ich verstehe, 
warum die Schaltung so funktioniert, wie sie funktioniert" liegt halt 
meist ein Berg von Theorie, der erst einmal bezwungen werden will - 
wenn, ja wenn man es denn wirklich, wirklich wissen will, wie es 
funktioniert.

Solltest Du die "Segnungen der höheren Mathematik" nicht erfahren haben 
(was nicht schlimm ist, aber die genau bringt halt das Rüstzeug, um die 
obigen Themen vollständig zu verstehen), so empfehle ich weniger den TS 
oder den H&H, sondern eher "Grundwissen Elektrotechnik und Elektronik" 
von Leonhard Stiny 
(https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-658-18319-6).

Leonhard Stiny ist leider vor nicht allzu langer Zeit verstorben - er 
war m.M.n. ein wirklich brillianter Didakt und erklärt die Dinge so, 
dass Du nicht unbedingt X Semester Mathe studiert haben musst, um Dir 
die komplexe Wechselstromrechnung anzueignen und um die Vorgänge an 
Kondensatoren, Spulen und Schwingkreisen zu verstehen.

> Außerdem werde ich doch einfach mal eine Spule nehmen, nicht den Sensor.
> Bei mir klappt das alles nicht so, wie es soll und ich denke das könnte
> am Sensor liegen. Den hatte ich ausgetauscht, weil das Kabel etwas
> gebrochen war.

Hast Du eigentlich den berühmten Transistortester, der seinerzeit hier 
in diesem Forum vorgestellt und dann immer weiter entwickelt wurde?
Ein Einwurf weiter oben vermittelte den Eindruck, dass Du so ein Teil 
hast. Damit könntest Du sehr einfach die "wirklichen" Werte (Henry und 
Ohm) Deiner Spule ermitteln. Die würden mich mal interessieren.

Viele Grüße

Igel1

von Frank E. (ffje)


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Frank O. schrieb:
> Um die Zeitkonstante zu bestimmen,...
Zeile 15 bis 22 (Zeitkonstante zu bestimmen), Comparator...
richtig, das Prinzip zur Bestimmung von Zeitkonstante bei RC oder RL - 
nicht bei RLC machen. Dort:
http://www.f-w-eppers.homepage.t-online.de/BigC_Dir/BigC1.html
habe ich das o.g. Prinzip angewendet, ist aber mit 'nem minimalen PIC in 
asm gemacht.
Oder eine Eier-Uhr mit Zeitauswahl (h, m, s in ges. 16 Bit groß) mittels 
Drehencoder. pedas Artikel "Drehencoder" gelesen, damit der Arm keinen 
Drehwurm kriegt, eine Dynamisierung mit rein. pedas Programm-Beispiele 
sind im Artikel in AVR- oder ATMEL-"C" geschrieben, ich mach aber in 
minimal-PIC und Assembler, das ist mir sowas von egal, ich habe mich nur 
inspirieren lassen. Und dann immer! an den Energiebedarf denken, der PIC 
ist über wiegend im sleep-state. Die PICs in meinen Projekten..., die, 
und ich, und Angelique Kerber, wir 3 tun am liebsten schlafen.
@ Frank O., das Alter... Ich, als hochbetagter Tattergreis </ironie> 
habe auf der letzten Arbeitsstelle (2022) SMDs der Größe 0402 
handgelötet... Ich bin nikotinabhängig, habe mich immer gesund ernährt, 
im Leben garnix ausgelassen. Mal den Kopf freimachen, das Thema mal 
liegenlassen, NewsFlash: In der UA scheint man den Einsatz von 
Chem.Kampfstoffen durch RU erlitten zu haben; unfassbar, wie sich die 
"westlichen Demokratien" seit 2 Jahren von der Affenhirnkreatur 
(hemdsärmlige Übersetzung von "Z") am Nasenring durch die Manege 
schleifen lassen, die Scha(n)dkreatur wird jede Sekunde mutiger.
mfG  fE

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)



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Andreas S. schrieb:
> Es scheint, Du meinst es ernst und willst die Sachen jetzt richtig "von
> der Pieke auf"  verstehen. Wenn Du magst, so kann ich Dich gerne dabei
> unterstützen (natürlich nur so weit, wie ich die Dinge durchschaue ...
> was ja auch nicht bei jeder Schaltung hier der Fall ist).

Andreas, ich meine so etwas immer ernst. Mich hat nur Richard aus der 
Bahn geworfen.

Die meisten Sachen deiner Liste habe ich schon gemacht, bzw. kann sie 
nachvollziehen, wobei ich aber eher zu speziellen Rechner tendiere.

Es gibt für's Mobiltelefon Elektrodoc Pro. Die benutze ich auch bei der 
Arbeit viel.
Auch Filter berechne ich nicht selbst, solange es Programme dafür gibt. 
Gleichwohl muss man verstehen worum es da geht. Bei der Verlustleistung 
(der Rechner dafür) weiß ich noch nicht was die Werte aussagen.
Mein Plan war damals den Tietze & Schenk ganz durchzulesen.
Bis dahin wusste ich eigentlich nicht einmal richtig was eine Diode ist.
Natürlich rechne ich nicht, wenn ich nicht muss, alle Sachen nach, die 
dort stehen. Wenn es mir zu theoretisch wird, nehme ich "Art of 
Electronics".
Da war auch so wunderbar einfach die Maschenregel erklärt.
Gerne nehme ich dein Angebot an und frage dich, wenn etwas nicht in 
meinen Kopf hinein will. Manchmal muss ich aber nur mehrmals lesen und 
drüber schlafen und dann verstehe ich das von selbst.
Ich denke oft zu kompliziert und deshalb brauch ich oft länger, hab es 
dann aber drauf.
Blöd ist, ich hatte schon ziemlich viel drauf und dann, als Richard 
starb, hatte ich Gedächtnisverlust. Es ist nicht weg, nur in die Tiefe 
gerissen worden. Was dauerhaft geblieben ist, ich habe kein Zeitgefühl 
mehr.
Die anderen Baustellen haben es nicht leichter gemacht. Und natürlich 
haben die auch ihre Zeit gefordert. Aktuell habe ich den Bauch auch voll 
mit Tumoren und lebe eigentlich auf Kredit.
Deshalb mache ich das so, wie ich kann und ohne mir selbst Druck zu 
machen.
Außerdem muss ich ja gleich wieder aus mehreren Richtungen lernen.
Programmieren hatte ich damals auch erst begonnen zu lernen.

Hier ist es ein reales Projekt, an dem ich mich wieder hoch arbeiten 
werde.
Dazu gehört - jedenfalls für mich - dass ich das nicht nur irgendwie 
zusammen dengele, sondern auch bis ins Detail verstehe.
Ich bin waschechter Bergmann und Fluggerätemechaniker, außerdem seit 36 
Jahren Kundendiensttechniker für Flurföderzeuge.
Integralrechnung hätte eigentlich zur Fachoberschulreife gehört, haben 
wir in der Schule aber nicht gehabt. Das war noch, als das erste 10 
Schuljahr an der Hauptschule eingeführt wurde. Leider konnte unsere 
Lehrerin selbst nicht rechnen. Das hat dann ein Schüler übernommen, der 
später Dipl. Ing. wurde.

Andreas S. schrieb:
> "Grundwissen Elektrotechnik und Elektronik"
> von Leonhard Stiny
> (https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-658-18319-6).

Bin mir sicher, dass ich dieses Buch hatte.
Man darf keine Bücher verleihen. Die bekommt man nicht wieder.
Noch eine kleine Auswahl an Büchern, die ich immer mal wieder zur Hand 
nehme, als Bild.
Ich brauche halt ein bisschen mehr Zeit. Und Arbeit, Training (ist mir 
extrem wichtig) und soziale Kontakte sind auch noch zu pflegen.

Andreas S. schrieb:
> Ich weiß aus früheren virtuellen Begegnungen, dass Du ein begnadeter
> Praktiker bist und viele Dinge "mit Erfahrung, Gefühl und guter Nase"
> hinbekommst,
Tatsächlich löse ich die meisten Probleme mit Logik.
Zum Beispiel mein Auto; in der Werkstatt der Meister hat sofort die 
Segel eingestrichen und auch eigentlich nicht einmal bemerkt, dass auch 
die Batterie gar nicht mehr so ganz frisch ist.
Schon während ich noch in der Baustelle fest saß, war mir klar, dass das 
nur die Pumpe sein konnte. Aber das ist natürlich nicht nur Intuition, 
sondern auch ein Fundament von Fachwissen. Nur ist dieses Wissen quasi 
in Fleisch und Blut übergegangen. Das ist Fachwissen verwandelt in 
Intuition.
Bei den Batterien kann ich dir nicht einmal mehr sagen, warum ich weiß, 
ob ich die Zellen wieder hin bekomme. Aber ich weiß meistens ziemlich 
genau, ob ich die Batterie wieder hin bekomme.
Um auf den Kern zurück zu kommen, der Sensor ist zwar für das spätere 
Testgerät wirklich nahezu unwichtig. Man könnte ihn auch rausschrauben 
und sehen oder fühlen, ob der Schieber verriegelt wird. Haptik ist auch 
ein gutes Messinstrument. :-) Aber da ich das jetzt alles genau wissen 
will, dauert es seine Zeit. Ich stehe mir zwar oft damit vor meinen 
Zielen selbst im Weg, kann aber später (normalerweise) dann auf dieses 
Wissen zurück greifen und sogar oft Querverbindungen zu anderen Themen 
ziehen.
Tatsächlich begreife ich Sachen aber besser an Bildern. Ich muss viele 
Sachen ausprobieren und kann dann der Theorie folgen. Ich weiß, dass das 
eigentlich umgekehrt gelehrt wird.

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Hast Du eigentlich den berühmten Transistortester, der seinerzeit hier
> in diesem Forum vorgestellt und dann immer weiter entwickelt wurde?
> Ein Einwurf weiter oben vermittelte den Eindruck, dass Du so ein Teil
> hast.

Mehrere davon. Mit einer großen Schwankungsbreite, weil ich immer mal 
wieder einen verschenke.
Dabei fällt mir ein, könnte gleich mal wieder ein paar bestellen.

von Andreas S. (igel1)


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Frank O. schrieb:
> Dabei fällt mir ein, könnte gleich mal wieder ein paar bestellen.

Hmmm - das Gabelstaplergeschäft scheint gut zu laufen ...

von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> das Gabelstaplergeschäft scheint gut zu laufen ...

Wenn ich die 10 Euro nicht mehr hätte, würde ich auch keine Elektronik 
machen.
Das Geldeintreiber ... äh ... Inkasso-Geschäft war besser. :-)

Im Ernst, ich bin ziemlich freigibig.
Wir haben einen neuen Auszubildenden, der mich an meinen Sohn erinnert.
Habe ihm erstmal einiges zu µC programmieren gegeben.
So einen Tester kriegt er auch noch.
Einen brauche ich wieder mit Krokodilklemmen dran. Geht einfacher mit 
dem Teil einen kaputten Drehstrommotor festzustellen. Das Metrahit ist 
ziemlich kompliziert für den Coil-Test.

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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So, gestern Nacht noch etwas über Schwingkreise im "Art of Electronics" 
gelesen.
Ich weiß nicht wieso so wenig deutsche Bücher so klar und verständlich 
sein können.
Jetzt bin ich erstmal wieder grundsätzlich im Bilde wie so ein 
Schwingkreis funktioniert.
Beeindruckend finde ich auch das Bild von dem Vergleich des low-pass 
Filters, einmal als LC und als RC.
Bin halt aus dem Kindergartenalter noch nicht raus (oder schon wieder 
drin). :-)
Ich brauche "Bilderbücher".
Gestern noch alles durchwühlt. Na ja, wohl nicht alles, denn dann hätte 
ich die Tastköpfe und auch die Spulen gefunden.
Apropos Spulen. Was sollte man eigentlich so da haben, gewissermaßen als 
Standard?

von Peter D. (peda)


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Frank O. schrieb:
> Apropos Spulen. Was sollte man eigentlich so da haben, gewissermaßen als
> Standard?

https://de.rs-online.com/web/c/passive-bauelemente/passive-bauelement-kits/induktivitaten-kits/

von Frank O. (frank_o)


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Danke Peter!

Aber man sieht wo der Kupferpreis hingeht.
Kauft man vielleicht doch besser das was man braucht, +2.

von Frank O. (frank_o)


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Es ist wieder so viel, was ich neu lernen muss und mit jedem Stück 
kommen wieder neue Sachen dazu. Fourier-Transformation sollte man auch 
verstehen können.
Ich denke ohne die kommt man in der Elektronik nicht weiter. Muss wohl 
doch in Rente gehen. Hab ja keine Zeit mehr zum arbeiten. :-)
Eben noch zum Training, dann zu meiner Mutter, ihren Geburtstag feiern 
und vorher noch den Rennwagen waschen. Das reicht eigentlich. Wenn das 
liebe Geld nicht wäre.
Spaß beiseite, ich mache meine Arbeit wirklich gerne und wenn ich gesund 
und entsprechend fit wäre, würde ich wohl bis 70 arbeiten.

von Axel R. (axlr)


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Ich macht ja imma noch janz schön Firlefanz mit eurer Spule da.
Ich würde mich an den vielen Bauanleitungen eines dieser einfach 
"Metallsuchgeräten" orientieren.
https://www.allaboutcircuits.com/projects/metal-detector-with-arduino/
https://maker.pro/arduino/projects/diy-very-simple-arduino-metal-detector
Da gibts nen Oszillator und hinreichend Erklärungen, die man ja gern auf 
die zu verwendene Spule übetragen kann.

: Bearbeitet durch User
von Steve van de Grens (roehrmond)


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Frank O. schrieb:
> Ich dachte, dass das automatisch in PNG auch kleiner wird, wenn ich das
> so abspeichere.

PNG ist für Strichzeichnungen, wo große Flächen exakt die gleiche Farbe 
haben. Nur dann wird die Datei kleiner als JPG.

JPG ist für gemalte Bilder und Fotos, wo eine gewisse Unschärfe nicht 
stört.

Ein Foto von einer Strichzeichnung gilt hierbei als Foto, denn die 
Flächen haben nicht exakt die gleiche Farbe.

: Bearbeitet durch User
von Enrico E. (pussy_brauser)


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Axel R. schrieb:
> Ich würde mich an den vielen Bauanleitungen eines dieser einfach
> "Metallsuchgeräten" orientieren.

Damit kann man sogar eine enorme Hebelübersetzung realisieren:

Einen CO und einen VFO mit einem Dual Gate Fet miteinander mischen und 
nur die Differenzfrequenz weiterverarbeiten.

Das Ergebnis kann je nach Stellung der Bremse, leicht Frequenzen von 0Hz 
bis außerhalb des hörbaren Bereichs annehmen. Auch negative Frequenzen 
sind erzeugbar (Phasenlage um 180° verschoben).

von Peter D. (peda)


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Frank O. schrieb:
> Beeindruckend finde ich auch das Bild von dem Vergleich des low-pass
> Filters, einmal als LC und als RC.

Spulen haben oft eine schlechtere Güte als Kondensatoren und sind größer 
und teurer. Daher möchte man nach Möglichkeit darauf verzichten.
Mit einem Gyrator kann man einen Kondensator in eine Spule umwandeln, 
wird z.B. in Equalizern oft verwendet.
https://circuitscheme.com/20-band-graphic-equalizers.html
"It has no coil."

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Steve van de Grens schrieb:
> PNG ist für Strichzeichnungen, wo große Flächen exakt die gleiche Farbe
> haben. Nur dann wird die Datei kleiner als JPG.

Danke! Wieder etwas gelernt.

von Frank O. (frank_o)


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Peter D. schrieb:
> Mit einem Gyrator kann man einen Kondensator in eine Spule umwandeln,

Sachen gibt's. Gucke ich mir später sicher einmal an. Danke Peter!

Axel R. schrieb:
> Ich würde mich an den vielen Bauanleitungen eines dieser einfach
> "Metallsuchgeräten" orientieren.

Danke Axel, steht auch auf meiner Agenda!

Für mich geht es ja nicht mehr nur drum dieses Gerät zu bauen, sondern 
auch wieder das aufholen, was ich schon wusste und natürlich noch viel 
mehr zu lernen.

Dabei muss ich noch erwähnen, dass ich gestern Nacht auch noch in mein 
Programm geschaut habe, was als Basis dient. Gestern habe ich zumindest 
nicht einmal mehr da durch geblickt. Man sollte doch alle ordentlich 
dokumentieren. Aber ich müsste auch noch etwas Gedrucktes haben.
Jedenfalls geht es mir jetzt schon etwas besser, mein Auto ist fertig 
und wenn ich von meiner Mama wieder zurück bin, die Gute ist heute 88 
geworden, werde ich erstmal den Basteltisch aufräumen und mit einem ganz 
gewöhnlichen Schwingkreis anfangen.
Mittlerweile glaube ich, trotz der gemessenen 5,2mH, dass der Sensor 
einen Defekt hat, den ich im Moment noch nicht erfassen kann.
Ich werde jetzt Stück für Stück von Null an, das für mich analysieren.
Dann werde ich mich an die Programmierung begeben und zuletzt die 
Hardware zusammen bauen. Na ja, zwei Fets, einer mit Treiber, das ist 
nicht so wild. Und natürlich der Arbeitskreis für den Sensor.

von Frank O. (frank_o)


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Trotzdem das sicher für die meisten hier pillepalle ist, möchte ich mich 
zwischendurch bei allen bedanken, dass ihr mir so die Stange haltet!
Ich weiß das wirklich zu schätzen

von Frank E. (ffje)


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Ich mache meine Fotos von gemalten Schaltungen mit irfanview zu bw = 
black & white = 1 Bit pro Pixel. Beschneiden ggf., Save as bmp, Open 
with PAINT, putzen, radieren..., Save as png.
Ich kann ja auch Fotografie, komplett!, techn., künstl., analog und 
Klapperkiste.
Ich bin auch garnicht traurig, Balltreter, Auto-Dreaming’tn,... mich 
davon verschont gehalten zu haben.
mfG fE

von Frank E. (ffje)


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Peter D. schrieb:
> Spulen haben oft eine schlechtere Güte als Kondensatoren und sind größer
> und teurer.

3-mal Ja, sind ja auch 3 Sätze, der ges. Beitrag.
Dass sich jetzt bloß keiner ‚nen Equalizer kauft und den Sensor..., naja 
sie wissen schon
mfG fE

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)


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@Frank O.:

Ich verstehe noch nicht so ganz, warum Du Dir bei dem Programm so viele 
Gedanken machst.

Ich würde einfach nach irgendeiner Arduino-Funktion suchen, die entweder 
die Pulslänge oder die Frequenz des Oszillators misst.

Schöne Rechteck-Signale liefert ja sowohl der Peda-Oszillator als auch 
meine beiden OpAmp-Oszillatoren (Version 6 und Version 7).

... bevor ich lange weiter fabuliere, habe ich an dieser Stelle schnell 
eine 10-Sekunden Google-Suche gemacht und schon eine entsprechende 
Arduino-Funktion zur Pulslängenmessung gefunden.

"pulseIn()" heißt das gute Stück und es gibt sie frei Haus und "out of 
the box": 
https://www.arduino.cc/reference/de/language/functions/advanced-io/pulsein/

Die Beschreibung dazu klingt sehr vielversprechend:
1
Liest einen Wert von einem vorgegebenen Digitalpin ein, entweder HIGH oder LOW. Wenn value z.B. HIGH ist, wartet pulseIn() darauf,dass der Pin auf den Wert HIGH wechselt, startet einen Timer und wartet anschließend darauf, dass der Pin wieder auf LOW wechselt. Daraufhin stoppt pulseIn() den Timer. Gibt die Länge des Impulses in Mikrosekunden zurück. Stoppt und gibt 0 zurück, wenn ein bestimmter Timeout erreicht wird.

Diese Funktion rufst Du dann auf und erhältst einen Wert X in 
Mikrosekunden, der die Pulslänge des Oszillators und somit die 
Stößel-Position repräsentiert.

Den Code dazu liefert die o.g. Seite ebenfalls:
1
int pin = 7;
2
unsigned long duration;
3
4
void setup() {
5
  Serial.begin(9600);
6
  pinMode(pin, INPUT);
7
}
8
9
void loop() {
10
  duration = pulseIn(pin, HIGH);
11
  Serial.println(duration);
12
}

Dann überlegst Du Dir einen Schwellwert Y, unter dem der Stößel als in 
Position A angesehen wird und über dem der Stößel als in Position B 
angesehen wird.

In Pseudocode (= Code, der nicht läuft, sondern nur zeigt, wie man 
ungefähr programmieren würde) würde das so aussehen:
1
triggerlevel = 0815;   # Schwellwert definieren
2
loop {
3
  duration = pulseIn(pin, HIGH);
4
  if (duration > triggerlevel) 
5
    printf("Stoessel drin");
6
  else
7
    printf("Stoessel draussen");
8
}

Viele Grüße

Igel1

von Rainer W. (rawi)


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Frank O. schrieb:
> Allerdings verstehe ich das noch nicht und weiß nicht, wie ich das in
> Software umsetzen muss.
> 5.4 Messen von Induktivitäten
> ...
> Abbildung 5.50: Messung von Induktivitäten mit dem Komparator
> ...
> Diagram der Meßsituation.
> Detector
> ...

Warum beschränkst du dich nicht auf den Link zum PDF und die Angabe der 
Seitenzahl. Deine aus dem PDF kopierten Textbrocken aus der Abb. 5.50 
bringen nun wirklich überhaupt nichts. Wenn du selber schon nicht 
überschaust, was du da postest, lass es doch bitte.

> Hier noch das ganze PDF
> https://www.mikrocontroller.net/attachment/200645/ttester_ger109k.pdf

von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Ich verstehe noch nicht so ganz, warum Du Dir bei dem Programm so viele
> Gedanken machst.

Andreas du bist unglaublich!
Es scheint dich richtig zu interessieren und offensichtlich Spaß zu 
machen.
Vielen Dank für deinen Eifer!
Tatsächlich suche ich oft auch nach Beispielcode und passe es dann an 
oder lerne daran.
Wenn alles einmal fertig ist, werde ich womöglich ein Video davon 
machen, aber auf jeden Fall zeige ich euch am Ende das fertige Werk.

von Andreas S. (igel1)


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Frank O. schrieb:
> Na ja, zwei Fets, einer mit Treiber, das ist
> nicht so wild. Und natürlich der Arbeitskreis für den Sensor.

Huiii - Überraschung ... wo kommen die zwei Fets her?
Sind die für die Oszi_3-Schaltung von Frank E.?

Wenn ich Dich richtig verstehe, so wolltest Du ja alle
Schaltungsvarianten einmal nachbauen und ausprobieren.

Zeig doch mal ein paar Bilder - würde mich irgendwie freuen,
meine Schaltung auf Deinem Schreibtisch oszillieren zu sehen.

Viele Grüße

Igel1

PS: edit: das mit meiner Anfrage nach Bildern hat sich
lustigerweise gerade mit Deinem letzten Post überschnitten,
wo Du uns ja sogar Videos in Aussicht stellst.  Hier für's Forum
und die Nachwelt wären Bilder evtl. etwas besser.

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Die Fets sind für die beiden Magnete. Einmal der eigentliche Bremsmagnet 
und der Verriegelungsmagnet
Das sind die beiden Bauteile, die gesteuert werden sollen.
Damit die Bremse nicht die ganze Zeit unter Strom stehen muss, wird sie 
verriegelt, sodass sie auch ohne Strom offen bleibt.

von Frank E. (ffje)


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Ich habe noch einen Lehrstofftip:
EEVblog Dave (David L. Jones), den gibt es auf YT. Die Anzahl seiner 
Beiträge 4-stellig, bei #908 geht es z.B. um Zener-Dioden. Sicher gibt 
es auf der WebSite auch 'ne Liste, sodass man sich orientieren kann, und 
man nicht in einem Beitrag landet, der Voraussetzungen fordert, die das 
aktuelle Wissen übersteigen. Immer der Reihe nach!
mfG  fE

von Frank O. (frank_o)


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Ja, der ist ganz gut und früher habe ich diese Beiträge sogar ziemlich 
oft geschaut. Später wurde er mir zu kommerziell. Und manchmal kann man 
sein Gequassel auch nicht ertragen. Aber er weiß wovon er spricht.

von Frank E. (ffje)


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Die Fets sind für die beiden Magnete.
Und, safety first: YT EEVblog 1409,
zufällig auf YT-Startseite, dabei wollte ich nur kurz wissen, ob der 
Sirenen-Test-Tag noch andauert, Das Ende der Kifferhatz, 
Vaterlandsuntergang, törröö, auf allen Kanälen...
2024   Zerebralatavismus..., Putin, und wer noch?
mfG. fE

von Andreas S. (igel1)


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Frank E. schrieb:

> @ Andreas S. (igel1) 21.02.2024 00:43.
> R4/R7 macht v = 10 , wenn denn das Signal in den InvInp des OP gehen
> würde. Das Singnal geht in den NonInvInp des OP und kommt mit,
> Punktrechnung vor Strichrechnung oder „...from this moment forward, it’s
> going to be only Punktrechnung first. Punktrechnung first“: v =
> 1+R4/R7... v ist einfach zu groß!, am Ausgang, is OK phasenrichtig!,
> wieder raus. Der OP oder (xy-aktive-Part) soll einem Schwinkreis genau
> nur dessen Energiverlust-Ausmaß zeitpassig/richtigrum wieder zuführen,
> liegt so bei 1,pillepalle die Verstärkung des aktiven Teiles des
> Ges.Systemes, der Schingkreis ist passiv!
>
> mfG fE

Im Beitrag oben hattest Du meine Oszillator-Version 7 kommentiert:
Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu"

Entweder ich verstehe Dich falsch, oder Du liegst diesmal falsch, denn 
ich meine nicht, dass die Verstärkung in dieser Schaltung bei v=1+R4/R7 
liegt.

Wenn der Schwingkreis (wie bei vielen Oszillatoren) direkt am Ausgang 
des OpAmps liegen würde (wenn also R3=0 Ohm wäre), so gebe ich Dir 
recht. Das ist bei meiner Schaltung aber nicht der Fall.

Das "Raffinierte" an der Schaltung ist, dass der Spannungsteiler aus R3 
und Z (Z sei hier der RLC-Parallelschwingkreis) den Umfang der 
Mitkopplung bestimmt.

Und weil die Impedanz des Parallelschwingkreis bis zur Resonanzfrequenz 
ständig zunimmt, so nimmt auch die Mittkopplung immer weiter zu.
Irgendwann wird das Teilerverhältnis Z/(R3 + Z) größer sein als die 
Verstärkung v=1+R4/R7, was unweigerlich zur Katastophe führen würde, da 
dann die Schleifenverstärkung > 1 wird.

Ich schreibe explizit "würde zur Katastrophe führen", denn der Op Amp 
kann in Realität ja keine unendlichen Spannungen an seinem Ausgang 
produzieren.
Er wird also in die durch seine Betriebsspannung vorgegebene Begrenzung 
laufen (daher der Rechteck am OpAmp Ausgang).

Und in diesem Fall spielt dann R3 die entscheidende Rolle, denn er 
begrenzt die Energie, die dem Schwingkreis (SK) während einer 
Rechteck-Halbperiode zugeführt wird.

Meiner Meinung nach verläuft's nun so:

- wird mehr Energie zugeführt als im SK an R1 verloren geht, so wird
  sich der Schwingkreis weiter aufschwingen und die Amplitude zunehmen

- die Zunahme der Amplitude bewirkt jedoch, dass für R3 weniger Spannung
  "übrig" bleibt und somit weniger Energie eingekoppelt werden kann.

- Letztendlich wird sich also ein Gleichgewicht einstellen zwischen
  über R3 eingespeister Energie und an R1 verlorener Energie.

Und dann sehen wir einen halbwegs schönen Sinus, der vom OpAmp immer 
schön im eigenen Takt "angestuppst" wird.

Viele Grüße

Igel1

von Frank O. (frank_o)


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Rainer W. schrieb:
> Wenn du selber schon nicht
> überschaust, was du da postest, lass es doch bitte.

Da hast du recht. Das war nicht so gut.

von Andreas S. (igel1)


Angehängte Dateien:

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Mist - ich wollte eigentlich zum besseren Verständnis meines letzten 
Beitrags nochmals ein Bild der Schaltung anhängen. Jetzt ist mir Frank 
O. zuvor gekommen und ich kann meinen letzten Beitrag nicht mehr 
editieren.

Daher hier - zwei Beiträge später - nochmals ein Bild der Schaltung auf 
die ich mich in meinem letzten Beitrag beziehe.

von Frank O. (frank_o)


Angehängte Dateien:

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Moin Freunde!

Gestern Nacht habe ich noch ein bisschen ausprobiert.
Irgenwie komme ich nicht auf die Ergebnisse, die ich erwarten sollte.

Wenn ich jetzt einen einfachen Schwingkreis aufbaue, wie im Bild und der 
Sensor ist die Induktivität.
Die Werte in Resonanz:
Sensor = 5.2mH (der hat sich nicht geändert.
Kondensator = 4,7µF
Frequenz ~ 1kHz
Blindwiderstand = 33.262 Ohm
Spannung = 5VDC
Strom = 150 mA (nur Blindwiderstand)


Wenn ich nun das so aufbaue, müsste ich dann nicht eine deutliche 
Amplitude sehen?
Strom messe ich ~ 17mA.
Leider sehe ich keine Amplitude. Auf beiden Oszis nicht.

von Andreas S. (igel1)


Lesenswert?

Frank O. schrieb:
> Moin Freunde!
>
> Gestern Nacht habe ich noch ein bisschen ausprobiert.
> Irgenwie komme ich nicht auf die Ergebnisse, die ich erwarten sollte.
>

Das obige Bild wird in dieser Form vermutlich nicht
das sein, was Du aufgebaut hast, oder?

Du hast sicherlich keine Gleichspannungsquelle an einen sonst
idealen Schwingkreis (dessen Spule keinerlei Innenwiderstand
hat) geschaltet, oder?

Daher meine Bitte:

Bitte zeichne einmal genau den Versuchsaufbau auf,
den Du aufgebaut hast - inklusive Messgeräte und
inklusive der genauen Kondensator- und Spulendaten,
die Du ja mit Deinem Transistortester vermessen kannst.

Bitte schreibe auch, welche Messgeräte Du verwendest
und in welchem Messbereich Du misst.

Ich bin mir sicher - dann wird sich alles schnell aufklären.

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


Angehängte Dateien:

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Back to the roots.

Im Laufe der Diskussion hier wurden die Schaltungen ja immer 
umfangreicher - und das, obwohl es (lt. TO) nur darum geht, die beiden 
Endpositionen festzustellen.

Das hinzugefügte Beispiel mit zwei Schmitt-Trigger-Invertern erzeugt 
folgende Frequenzen:

1mH = 42kHz
2mH = 12kHz
5mH = 11,5kHz
10mH = 10,2kHz
15mH = 8,5kHz
20mH = 8,4kHz

... die solltem per MC-Pin hinreichend deutlich zu unterscheiden sein.

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


Angehängte Dateien:

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Andreas S. schrieb:
> Das obige Bild wird in dieser Form vermutlich nicht
> das sein, was Du aufgebaut hast, oder?
>
> Du hast sicherlich keine Gleichspannungsquelle an einen sonst
> idealen Schwingkreis (dessen Spule keinerlei Innenwiderstand
> hat) geschaltet, oder?

Das ist genau das was ich aufgebaut habe. Nur mit dem Unterschied, dass 
die Spannungsquelle das Labornetzteil ist.
Hinter dem Steckbrett sieht man den Sensor. Das gelbe Kabel ist der 
Ausgang fürs Oszi.

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Frank E. schrieb:
> Im Laufe der Diskussion hier wurden die Schaltungen ja immer
> umfangreicher - und das, obwohl es (lt. TO) nur darum geht, die beiden
> Endpositionen festzustellen.

Eigentlich will ich mittlerweile den Sensor auch ganz auswerten. Also 
auch, dass er sich bewegt und wie weit.
So kann ich feststellen, ob der Verrieglungsschieber mechanisch klemmt.

von Enrico E. (pussy_brauser)


Angehängte Dateien:

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Frank O. schrieb:
> Hinter dem Steckbrett sieht man den Sensor.

Der gelbe Kreis ist also die Spule von deinem Parallelschwingkreis.

Frank O. schrieb:
> Das ist genau das was ich aufgebaut habe. Nur mit dem Unterschied, dass
> die Spannungsquelle das Labornetzteil ist.

Du hast deinen Parallelschwingkreis einfach nur an DC angeschlossen?

von Andreas S. (igel1)


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Frank O. schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>> Das obige Bild wird in dieser Form vermutlich nicht
>> das sein, was Du aufgebaut hast, oder?
>> Du hast sicherlich keine Gleichspannungsquelle an einen sonst
>> idealen Schwingkreis (dessen Spule keinerlei Innenwiderstand
>> hat) geschaltet, oder?
>
> Das ist genau das was ich aufgebaut habe. Nur mit dem Unterschied, dass
> die Spannungsquelle das Labornetzteil ist.
> Hinter dem Steckbrett sieht man den Sensor. Das gelbe Kabel ist der
> Ausgang fürs Oszi.

Oh, oh - ich glaube, da gibt es noch einige Missverständnisse bei Dir.

Ich denke, da hilft nur lesen, lesen, lesen - fang mit dem Stiny an, der 
ist einfach genug.

Die Webseite mit dem Bild und dem super-simpel Parallelschwingkreis 
scheint schlecht zu sein - Finger weg davon.

von Andreas S. (igel1)


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Enrico E. schrieb:
> Frank O. schrieb:
>
> Du hast deinen Parallelschwingkreis einfach nur an DC angeschlossen?

Er hat es tatsächlich getan …

Das bringt mich persönlich zu der Einsicht, dass Frank wirklich erst 
einmal an den Grundlagen arbeiten sollte - und da hilft nur lesen, 
lesen, lesen - ich empfehle dafür eben genau das besagte Buch von Stiny.

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Enrico E. schrieb:
> Du hast deinen Parallelschwingkreis einfach nur an DC angeschlossen?

Klar. Offensichtlich muss ich da noch etwas nicht verstanden haben.
Wo liegt denn mein Denkfehler?

Ist mir jetzt klar. Da kann nichts schwingen. Der Kondensator bleibt 
immer geladen.

Voll peinlich. Boah, bin ich doof! :-) (Aber mein Auto läuft trotzdem)
Ich habe fast ausschließlich mit Gleichstrom und PWM zu tun.

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)


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Mein Tipp:

Fang noch kleiner an:
Schalte einen Widerstand und einen Kondensator in Reihe an Deinen 
Frequenzgenerator (Sinus!), miss Strom und Spannung und vergleiche, ob 
das zu den Formeln passt und ob Du die Zs.hänge verstehst.

Achte auch auf die Phasenlage (= Verzug zwischen Spannung und Strom am 
Kondensator).

Dann wiederholst Du das ganze mit einer  Spule und berechnest jeweils 
vorab, was passieren sollte und vergleichst dann Theorie mit Praxis.

Danach geht's weiter ...

Viele Grüße

Igel1

von Frank E. (ffje)


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Dort:
https://www.redcrab-software.com/de/Rechner/Elektro/SerienRLC
kann man sich das Entwickeln der RLC-related Formeln sparen, es hat 
bereits jemand gewagt.
"...fast ausschließlich ... Gleichstrom und PWM..."
Eine ganz andere Liga, smps u.s.w. high-sophisticated-stuff
Die Entdeckungen in Sachen Elektrizität begannen 250 v.Ch., hatten im 
späten Mittelalter ihre Blütezeit/Hochphase. Entwicklungen der E-Technik 
anno 1826, wer braucht so'n vermoderten Kram heutzutage noch.
Bei meinen Ratschlägen zu einem STABILEN Oszillator, meinetwegen zur 
Synchronisation mit eines FG lag ich etwas falsch mit YAG-Oszi., es muss 
natürlich Rubidium-Oszi heissen.
mfG  fE

von Andreas S. (igel1)


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@Frank E.  (und gerne auch andere Mitleser hier):

Mich würde Deine Meinung hierzu noch interessieren:
Beitrag "Re: Induktiver Positionssensor - Fragen dazu"
(das Schaltbild dazu habe ich 2 Beiträge weiter nochmals reingehängt).

VG

Igel1

von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Fang noch kleiner an:

Das muss ich wohl, auch wenn das tatsächlich eher ein Missverständnis 
war.
Ich bin da noch so weit weg, wie der Mond von der Erde.

Vor Jahren, als ich mit der Elektronik angefangen hatte, da war in einer 
Firma jemand, der im Gegensatz zu dir, eine Maus "grillen" wollte und 
hatte dort ein Beispiel dazu.
Ich sah sofort, dass der Strom nicht reichen konnte. Also baute ich die 
Schaltung nach.
War damals ein Trafo, der andersrum angeschlossen wurde, ein Kondensator 
und ein Transistor. Auch ein einfacher Parallelschwingkreis.
Was ich damit nur sagen will, ich hatte das alles schon mal drauf.

von Frank O. (frank_o)


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Frank E. schrieb:
> Dort:
> https://www.redcrab-software.com/de/Rechner/Elektro/SerienRLC
> kann man sich das Entwickeln der RLC-related Formeln sparen, es hat
> bereits jemand gewagt.

Danke Frank!
Ich habe auch ein App, damit kann man ganz viele Sachen berechnen.
"Zu Fuß" will ich auch solche Sachen nicht rechnen. Das mache ich dann 
immer einmal, um es zu verstehen. Grundsätzlich "klaue" ich auch 
woanders, aber dann arbeite ich mich an dem Thema hoch.

Wenn ihr jetzt also nichts von mir lesen werdet, dann nicht, weil ich 
raus bin, sondern, weil ich mich auf Stand bringen muss.

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Frank O. schrieb:
> Wenn ihr jetzt also nichts von mir lesen werdet, dann nicht, weil ich
> raus bin, sondern, weil ich mich auf Stand bringen muss.

Ohh! Dann werden wir u.U. bis Weihnachten hier eine gemeinsame Zeit 
verbringen, um am Ende Stück für Stück einen stufenlosen 
Bremshebelstellungsdetektor mit Anzeigeeinheit entwickelt zu haben ;)

von Andreas S. (igel1)


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Als kleine Motivation für Frank O. hier schon einmal eine Vorschau:
https://www.dropbox.com/scl/fo/b4huba299j5ma4w0lb6no/h?rlkey=j41pvl6zcyz8y1zd7nhgtj814&dl=0

Viele Grüße

Igel1

von Frank O. (frank_o)


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Enrico E. schrieb:
> Bremshebelstellungsdetektor mit Anzeigeeinheit entwickelt zu haben ;)

Ich hoffe doch, dass ich bis dahin den gesamten Tester fertig habe.

Andreas S. schrieb:
> Als kleine Motivation für Frank O. hier schon einmal eine Vorschau:

Wahnsinn! Was du dir für eine Mühe gemacht hast.
Vielen Dank dafür!
Wenn ich jetzt erzählen würde was mir heute noch alles aufgefallen ist, 
dann wäre es nur noch peinlicher.
Na ja, 9 Jahre nichts mehr entwickelt und nur ab und zu ein Gerät 
nachgesehen und versucht es zu retten oder (Deckenlampe) auch gerettet.

Zu dem Plott in Arduino. Da würde ich nicht so allzu große Hoffnung auf 
Genauigkeit machen. Das zeigt bei mir auch (ganz normal Spannung messen) 
komische Werte an. Wenn du dann hoch gehst mit dem mittleren Wert, 
siehst du gar keine Änderung mehr.

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)


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In meinem Video 
(https://www.dropbox.com/scl/fo/b4huba299j5ma4w0lb6no/h?rlkey=j41pvl6zcyz8y1zd7nhgtj814&dl=0) 
seht Ihr ja bei ca. Minute 2:37 ziemliche Ausreisser in der 
Pulslängenmessung:

Die Pulslänge bei eingefahrenem Ferrit-Kern vermisst die 
Arduino-Funktion "pulseIn()" auf einen Wert von ca. 120 - entsprechend 
ca. 120us.

Leider variiert dieser Wert recht stark (zwischen 113 und 120), obwohl 
die Original-Frequenz des Oszillators auf dem Oszilloskop recht stabil 
erscheint.

Frank schrieb dazu:

Frank O. schrieb:
> Zu dem Plott in Arduino. Da würde ich nicht so allzu große Hoffnung auf
> Genauigkeit machen. Das zeigt bei mir auch (ganz normal Spannung messen)
> komische Werte an. Wenn du dann hoch gehst mit dem mittleren Wert,
> siehst du gar keine Änderung mehr.

Ich messe die Pulslänge nicht mit dem ADC des Arduino, weshalb der 
Vergleich mit der Messung von Analogspannungen vielleicht etwas hinkt.

Statt dessen verwendet die von mir eingesetzte "pulseIn()"-Funktion 
ausschließlich Digitalpins - man kann also wirklich nur die Pulslänge 
zwischen "Pin HIGH" und "Pin LOW" messen (oder umgekehrt).

Trotzdem variieren die Ergebnisse wie oben beschrieben.
Nach ein bisschen Recherche hat sich meine Ursachenvermutung erhärtet: 
die Funktion "pulseIn()" scheint wohl nicht interrupt-basiert zu sein 
und kann daher vermutlich von irgendwelchen Interrupts (z.B. der 
seriellen Ausgabe) unterbrochen werden. Das führt dann vermutlich zur 
Abweichung der pulseIn()-Ergebnisse.

Mal sehen, was es da an Alternativen gibt - die Funktion "pulseInLong()" 
soll wohl interrupt-basiert sein. Das werde ich als erstes ausprobieren. 
Notfalls muss ich halt eine vernünftige, interruptbasierte Messfunktion 
selber in C oder Assembler schreiben, obwohl ich dazu gerade keine große 
Lust habe, denn AVR-Programmierung liegt auch bei mir schon wieder 8 
Jahre zurück. Aber vielleicht finde ich ja auch mundgerechte Lösungen im 
Netz.
Hoffen wir aber erst einmal auf die "pulseInLong()"-Funktion.

Viele Grüße

igel1

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Hoffen wir aber erst einmal auf die "pulseInLong()"-Funktion.

Bin gespannt.
Trotzdem könnte ich mir vorstellen, dass dieser Plott auch nicht optimal 
funktioniert.

von Andreas S. (igel1)



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... also:

Die Arduino-Funktino "pulseInLong()" war jetzt leider auch nicht so der 
Knaller - warum, weiß ich nicht: es waren dieselben 
Pulslänger-Messausreisser zu sehen wie vorher.

Und so kam ich auf die Idee, einfach die Interrupts während der 
bisherigen Pulsmessung zu deaktivieren.

Schnell fanden sich dafür 2 Arduino-Funktionen, nämlich "noInterrupts()" 
zum Ausschalten und "interrupts()" zum anschließenden 
Wieder-Einschalten.

Die habe ich nun vor bzw. nach meine "pulseIn()"-Funktion geklemmt:
1
int pin = 2;                  // pin for puls input
2
int pout = 44;                // pin for PWM output (just a reference-signal)
3
int pled = 40;                // pin for LED output
4
int triggerlevel = 113;       // triggerlevel - when LED shall be switched on/off
5
6
unsigned long duration;
7
8
void setup() {
9
10
  Serial.begin(9600);
11
12
  pinMode(pin, INPUT);
13
  pinMode(pout, OUTPUT);
14
  pinMode(pled, OUTPUT);
15
16
  analogWrite(pout, 120);     // just for testing: set up a 50% PWM at pout pin
17
18
}
19
20
void loop() {
21
  delay(200);
22
  
23
  noInterrupts();                  // disable interrupts before measurement 
24
  duration = pulseIn(pin, HIGH);   // do the measurement (without interrupt-disturbance)
25
  interrupts();                    // enable interrupts after measurement
26
27
  if(duration > triggerlevel) {    // check if pulselength > triggerlevel
28
    digitalWrite(pled, LOW);
29
  } else {
30
    digitalWrite(pled, HIGH);
31
  }
32
33
  Serial.println(duration);        // send pulslength to serial
34
}

... und schon sind die Ausreisser verschwunden und die Pulslängenmessung 
mit dem Arduino funktioniert richtig gut => Problem gelöst.

Im Anhang ein Bild, wo ich den Ferrit-Stoessel langsam aus der Spule 
ziehe, um ihn dann sofort wieder hineinzustecken - man sieht dort 
wunderschön auf dem "Serial Plotter", der ja Teil der Arduino IDE ist, 
wie sich die Pulslängen verändern - alles ohne Ausreisser.

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User