Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Induktiver Näherungsschalter tauschen Probleme


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von Chris (chris_0815)



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Hallo zusammen,

Ich habe mir einen neuen 3D Drucker zugelegt, einen Sovol SV08.

Da es bei dem Drucker, Probleme mit dem z-Sensor gibt, habe ich mich 
entschieden einen hochwertigeren Induktivsensor zu verbauen.

Es sollte erst der Panasonic GX-H12B werden, der ist in D leider nicht 
so einfach zu bekommen, deswegen ist es der GX-F12B geworden.

jetzt ist er eingebaut, nur reagiert der Drucker nicht auf den Sensor.

Funktion ist geprüft, mir ist aber aufgefallen, das der org. Sensor 
einen Wiederstand von 10k Ohm zwischen + und Schaltkontakt hat und der 
Panasonic
ca. 180m Ohm, was mir noch aufgefallen ist, wieso liegt an pin 24V und 
PB6 ca. 16,8V (nichts angeschlossen) an?
Beides sind 24V NPN NC Senesoren mit 4mm Schaltabstand.
zu dem verbautem Sensor (H2N-H4NB-24V-NPN) finde ich leider kein 
Datenblatt.

Panasonic angeschlossen 16,8V

SV08 Sensor angeschlossen 14V

woran kann das liegen?

Kann man das mit nem Spannungsteiler oder sowas ähnliches beheben?

Gruß
Chris

von H. H. (hhinz)


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Chris schrieb:
> das der org. Sensor
> einen Wiederstand von 10k Ohm zwischen + und Schaltkontakt hat

Einen eingebauten Pull-Up-Widerstand.

Dann braucht dein neuer Sensor eben einen externen.

von H. H. (hhinz)


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von Chris (chris_0815)


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Hi H.H.,

danke schon mal für deine Antwort.
Habe mal ein bisschen gesucht, müsste das dann nicht ein Pull Down sein, 
um den Pegel nach unten zu ziehen?

Aber wo schließe ich den Wiederstand an und wie groß sollte er sein?
Von Mikroelektronik habe ich nicht wirklich so viel Ahnung und will auch 
nichts kaputt machen.

Ich habe nur eine pauschale Angabe Von 10k gefunden, was sich mit dem 
wert des Sensors decken würde, aber da ging es um 3V und nicht um 24V.

von H. H. (hhinz)


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Wie hast du eigentlich die 10kOhm gemessen?

von Chris (chris_0815)


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Steuerleitung zu + am Sensor nicht angeschlossen.
Beim Panasonic waren es ca. 180M Ohm.
Was mich wundert ist, dass zwischen dem 24V+ Pin und dem Schalt Pin eine 
Potentialspannung von 16,8V anliegen.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Chris schrieb:
> Steuerleitung zu + am Sensor nicht angeschlossen.

??


> Beim Panasonic waren es ca. 180M Ohm.

Was für ein DMM ist denn das? Bei den meisten endet der 
Widerstandsmessbereich bei 20 oder 60 MOhm.


> Was mich wundert ist, dass zwischen dem 24V+ Pin und dem Schalt Pin eine
> Potentialspannung von 16,8V anliegen.

Wohl Mist gemessen.

von Chris (chris_0815)


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Habe gerade noch mal nachgeschaut, waren 1,8M Ohm sorry.
Schwarz zu Braun am Sensor also + zu Schaltkontakt

Keine Ahnung, kann nur sagen, was das Messgerät ausgespuckt hat.
Aber kann man nicht die Potentianspannung messen?

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Chris schrieb:
> Habe gerade noch mal nachgeschaut, waren 1,8M Ohm sorry.
> Schwarz zu Braun am Sensor also + zu Schaltkontakt

An welche der 5 Pins wird denn der Sensor angeschlossen?


> Keine Ahnung, kann nur sagen, was das Messgerät ausgespuckt hat.

Und bei sinnlosen Messungen gibts eben sinnlose Ergebnisse.

Wenn du da Spannungen messen willst, dann gegen GND.


> Aber kann man nicht die Potentianspannung messen?

Es gibt Potentiale und es gibt Spannungen, aber keine 
Potentialspannungen.

von Rainer W. (rawi)


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Chris schrieb:
> einen Wiederstand

... mag die Auswerteschaltung im Drucker gar nicht.

von Chris (chris_0815)


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H. H. schrieb:
> An welche der 5 Pins wird denn der Sensor angeschlossen?

GND 24V und PB6 also 1 2 und 5

H. H. schrieb:
> Und bei sinnlosen Messungen gibts eben sinnlose Ergebnisse.

Das mag sein, war and der Stelle der einzige anhaltspunkt, den ich 
gefunden habe.

H. H. schrieb:
> Es gibt Potentiale und es gibt Spannungen, aber keine
> Potentialspannungen

aber die Potentialdifferenz ist doch eine Spannung, oder nicht?

von Chris (chris_0815)


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Rainer W. schrieb:
> Chris schrieb:
>> einen Wiederstand
>
> ... mag die Auswerteschaltung im Drucker gar nicht.

das habe ich am Sensor gemessen und nicht an der Steuerung, der Sensor 
war abgesteckt.

von H. H. (hhinz)


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Chris schrieb:
> aber die Potentialdifferenz ist doch eine Spannung, oder nicht?

Ja, aber keine nichtexistente Potentialspannung.


> GND 24V und PB6 also 1 2 und 5

Dann miss mal mit dem alten Sensor die Spannung zwischen GND und PB6, in 
beiden Zuständen des Sensors.

von Chris (chris_0815)


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H. H. schrieb:
> Dann miss mal mit dem alten Sensor die Spannung zwischen GND und PB6, in
> beiden Zuständen des Sensors.

bin mir nicht mehr zu 100% sicher, aber ich glaube es waren bei beiden 0 
und 24V, was ja richtig wäre. Das unterschiedlich Potential bei 
angeschlossenen Sensoren war das einzige was mir aufgefallen ist.

Ich werde morgen aber noch mal nachmessen.

von Chris (chris_0815)


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Hallo zusammen,

ich habe heute endlich mal eine Antwort vom Sovol Support bekommen, die 
meinten, das bei meinem Sensor der trigger low level zu hoch ist (laut 
Datenblatt). Ist das dann die Restspannung (max. 1V bei 100mA und 0,4V 
bei 16mA)?
Ich habe auch noch mal nachgefragt, ob Sie mir ein Datenblatt von ihrem 
Sensor schicken können.

Muss ich dann einen pull-down Wiederstand einbauen, wenn ja, wie groß 
muss der sein und muss der nur zwischen Gnd und Schaltkontakt geschalten 
werden?

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Chris schrieb:
> ich habe heute endlich mal eine Antwort vom Sovol Support bekommen, die
> meinten, das bei meinem Sensor der trigger low level zu hoch ist (laut
> Datenblatt). Ist das dann die Restspannung (max. 1V bei 100mA und 0,4V
> bei 16mA)?

Ist nicht zu hoch.

von Chris (chris_0815)


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H. H. schrieb:
> Ist nicht zu hoch.

Aber an was soll es sonst liegen?

von H. H. (hhinz)


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Einfach mal richtig messen.

von Chris (chris_0815)


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Ich habe beide Sensoren noch mal gemessen.
Gnd zu PB6 (Schaltkontakt)
Org. Sensor: offen ca.10V geschlossen 0V
Panasonic: offen 0V geschlossen 0V

Die 24V im offenen zustand hatte ich nur zwischen 24V und PB6 
(Schaltkontakt), dass war bei beiden gleich.

Jetzt bin ich ein bischen verwirrt.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Chris schrieb:
> Org. Sensor: offen ca.10V geschlossen 0V

Statt 10V wären 3,3V zu erwarten gewesen.


> Panasonic: offen 0V geschlossen 0V

Sensor defekt oder falsch angeschlossen.

von Chris (chris_0815)


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H. H. schrieb:
>> Org. Sensor: offen ca.10V geschlossen 0V
>
> Statt 10V wären 3,3V zu erwarten gewesen.

warum 3,3V? müsste er nicht die 24V durchschalten?

H. H. schrieb:
>> Panasonic: offen 0V geschlossen 0V
>
> Sensor defekt oder falsch angeschlossen.

hatte den Sensor nur mit der Spannungsversorgung geprüft, da hat er 
Durchgeschalten.

Blau an Masse Braun an 24V+ und Schwarz an PB6, so war auch der ander 
Verdratet und sollte laut Schaltbild richtig sein.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Chris schrieb:
> warum 3,3V?

Versorgungsspannung des µC.


> müsste er nicht die 24V durchschalten?

Das kann und soll ein NPN-Ausgang nicht.


> hatte den Sensor nur mit der Spannungsversorgung geprüft, da hat er
> Durchgeschalten.

Wohl falsch gemessen.


> Blau an Masse Braun an 24V+ und Schwarz an PB6, so war auch der ander
> Verdratet und sollte laut Schaltbild richtig sein.

Dann wohl defekt.

von Chris (chris_0815)


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ich prüfe beide noch mal mit nem externen Labor NT durch.

von H. H. (hhinz)


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Chris schrieb:
> ich prüfe beide noch mal mit nem externen Labor NT durch.

Vergiss dabei den Pullup nach +3,3V nicht.

von Chris (chris_0815)


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die 10K zwischen masse und Schaltkontakt?

wolle die Spannungsversorgung mit 15V anlegen und dann Schwarz gegen 
masse messen, oder wäre das der endgültige Tod?

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Chris schrieb:
> die 10K zwischen masse und Schaltkontakt?

Nein, 10...50kOhm zwischen Ausgang und +3,3V.


> wolle die Spannungsversorgung mit 15V anlegen und dann Schwarz gegen
> masse messen, oder wäre das der endgültige Tod?

So kannst du einfach nichts sinnvolles messen.

von Chris (chris_0815)


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H. H. schrieb:
> Chris schrieb:
>> die 10K zwischen masse und Schaltkontakt?
>
> Nein, 10...50kOhm zwischen Ausgang und +3,3V.
>
>
>> wolle die Spannungsversorgung mit 15V anlegen und dann Schwarz gegen
>> masse messen, oder wäre das der endgültige Tod?
>
> So kannst du einfach nichts sinnvolles messen.

Das verstehe ich nicht ganz, ich habe den Sensor, der Sensor wird über 
Blau und Braun mit masse und + vom NT versorgt, wo soll den der Ausgang 
(Schwarz) die +3,3V herkommen? Ich würde doch dann mit nem Multimeter 
zwischen schwarz und masse die funktion prüfen ob er Schaltet oder 
nicht.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Die 3,3V sind die Versorgungsspannung des µC, und der hat einen 
eingebauten Pull-Up.

von Chris (chris_0815)


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So Messung erfolgreich, Sensor defekt.
Der orig. steuert bei 15V und 10K ca. 7V durch.
Mehr wie 15V kann das Labor NT nicht.

Bei nem knapp 50€ teuren Sensor kann man doch nicht von DOA ausgehen.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Chris schrieb:
> Der orig. steuert bei 15V und 10K ca. 7V durch.

Und wieder Mist gemessen.

von Chris (chris_0815)


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H. H. schrieb:
> Und wieder Mist gemessen.

Ich bin ja sehr dankbar für jegliche Hilfe, und will das ganze auch 
verstehen und dazu lernen, aber was soll ich mit so einer Antwort 
anfangen?

Ist es denn so schwer, ein paar Sätze zur Eklärung zu schreiben?

Ich habe auch noch mal gegoogelt, dort wird geschrieben Sensor an 
Versorgungsspannung und Schaltkontakt und Wiederstand an Masse und da 
Spannung am wiederstand Messen.

von H. H. (hhinz)


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Chris schrieb:
> Ich habe auch noch mal gegoogelt, dort wird geschrieben Sensor an
> Versorgungsspannung und Schaltkontakt und Wiederstand an Masse und da
> Spannung am wiederstand Messen.

Das wäre bei einem Sensor mit PNP-Ausgang richtig. Deiner hat einen 
NPN-Ausgang.

von Chris (chris_0815)


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H. H. schrieb:
> Das wäre bei einem Sensor mit PNP-Ausgang richtig. Deiner hat einen
> NPN-Ausgang.

Und was wäre dann für ein NPN die richtige Messmethode?

von Gerald B. (gerald_b)


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Chris schrieb:
> Bei nem knapp 50€ teuren Sensor kann man doch nicht von DOA ausgehen.

Wenn man sich Mühe gibt, bekommt man einen Sensor auch kaputt. z.B. 
indem die Versorgungsspannung in den Ausgang schickt - notfalls auch 
verpolt.

ich kann mich erinnern, das ich vo vielen Monden mal einen vergossenen 
Reedkontakt geext habe, da ich bei einem größeren Projekt mit etlichen 
Sensoren stur braun auf +24V und blau auf Masse geklemmt habe. Bei den 2 
adrigen Reedkontakten kam das nicht so gut. Der blies mir, wie eine 
Nebelmaschine, die Vergussmasse als Rauchwolke entgegen :-)

von Chris (chris_0815)


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also im Datenblatt ist angegeben, das ein Verpolungsschutz vorhanden 
ist.
Ich hätte eigentlich gegen + und nicht gegen Masse messen sollen. Aber 
warum zeigt der ander Sensor etwas an? Warscheinlich weil er Keine 
Schutzdiode verbaut hat?

Dann noch ein mal aufs neue prüfen.

von Bernhard (bernhard_123)


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Chris schrieb:
> also im Datenblatt ist angegeben, das ein Verpolungsschutz vorhanden
> ist.
> Ich hätte eigentlich gegen + und nicht gegen Masse messen sollen. Aber
> warum zeigt der ander Sensor etwas an? Warscheinlich weil er Keine
> Schutzdiode verbaut hat?

Der Verpolschutz bezieht sich vermutlich nur auf die beiden Anschlüsse 
für die Versorgungsspannung, aber nicht auf den Ausgang.

Aber ehrlich gesagt, viele deiner Aussagen verstehe ich nicht.
Was zeigen die "Sensoren" denn an?
Und was meinst du mit "etwas"?
Der Näherungsschalter von Panasonic zeigt seinen Schaltzustand mit einer 
gelben LED an.

Der Ausgang des Näherungsschalters von Panasonic ist nicht 
kurzschlussfest. Der wird bei Überlast oder Kurzschluss vermutlich 
zerstört.

Bei offenem Anschlüssen der Platine liegt am Steuereingang (PB6?) eine 
Spannung, die von der (zurzeit unbekannten) Eingangsschaltung herrührt.

Eine Grundlast, z. B. 10 kΩ, ist in der Näherungsschalter-Norm IEC 
60947-5-2 nicht vorgeschrieben, aber in manchen Näherungsschaltern 
trotzdem eingebaut. Ohne Grundlast muss ausreichend Laststrom fließen, 
dass man eindeutige Spannungen messen kann. Schließlich fließt im 
ausgeschalteten Zustand etwas Reststrom durch den Schalttransistor und 
die Schutzdioden.

Bernhard

von H. H. (hhinz)


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Chris schrieb:
> Und was wäre dann für ein NPN die richtige Messmethode?

Ich hab dir ein Bild gemalt.

von Chris (chris_0815)


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habe eben noch mal geprüft. Beide schalten die 15V vom NT durch.
Gemessen von Schaltkontakt zu + (so wie es auch ein Sensorhersteller zur 
Prüfung vorschlägt). Der Sensor ist also doch nicht defekt.

H. H. schrieb:

> Dann miss mal mit dem alten Sensor die Spannung zwischen GND und PB6, in
> beiden Zuständen des Sensors.

Das wäre doch falsch gemessen.

von Chris (chris_0815)


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Bernhard schrieb:
> Der Näherungsschalter von Panasonic zeigt seinen Schaltzustand mit einer
> gelben LED an.

Das ist richtig, macht er auch zuverlässig.

Bernhard schrieb:
> Der Ausgang des Näherungsschalters von Panasonic ist nicht
> kurzschlussfest. Der wird bei Überlast oder Kurzschluss vermutlich
> zerstört.

Laut Datenblatt hat auch der Ausgang eine Diode drin.

Bernhard schrieb:
> Eine Grundlast, z. B. 10 kΩ, ist in der Näherungsschalter-Norm IEC
> 60947-5-2 nicht vorgeschrieben, aber in manchen Näherungsschaltern
> trotzdem eingebaut. Ohne Grundlast muss ausreichend Laststrom fließen,
> dass man eindeutige Spannungen messen kann. Schließlich fließt im
> ausgeschalteten Zustand etwas Reststrom durch den Schalttransistor und
> die Schutzdioden.

was der Original Sensor warscheinlich hat, der Panasonic hat laut 
Datenblatt keinen, dass wird warscheinlich das Problem sein, da die 
Spannung bei dem Original Sensor um ca. 2,8V im nicht geschaltetem 
Zustand abfällt bei dem Panasonic fällt die Spannung nicht ab.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Ich gebs auf.

EOT.

von Chris (chris_0815)


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> Ich hab dir ein Bild gemalt.

Danke für das Bild, ich messe morgen noch mal mit der Methode durch.

Ich habe noch ein Video von einem Induktivsensor Hersteller, dort wird + 
vom DMM auf 24V+ geklemmt und -vom DMM auf den Schaltausgang gemessen, 
dort und das ist auch bei mir so, steuern beide die angelegte Spannung 
voll durch. Und so verhalten sich auch meine beiden Sensoren, beide 
steuern 14,9V durch.

von Chris (chris_0815)


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H. H. schrieb:
> Ich gebs auf.

Warum erklärst du denn nich ein mal, warum das so gemessen werden sollt?
Wenn ein Hersteller von Sensoren es so zeigt, das man den NPN so auf 
Funktion Prüfen kann, kann das doch nicht so Falsch sein oder?

Im Prinzip ist doch ein Induktiver Näherungsschalter nichts anderes wie 
ein normaler Öffner nur, dass das bei dem Näherungsschalter ein 
Transistor den öffner steuert und nicht durch mechanische Einwirkung 
betätigt wird.

Und beim NPN wird der Schaltkontakt gegen masse geschaltet wird.
Aus welchem Grund soll ich so nicht die Funktion prüfen können?

von Bernhard (bernhard_123)


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Chris schrieb:
> Bernhard schrieb:
>> Der Ausgang des Näherungsschalters von Panasonic ist nicht
>> kurzschlussfest. Der wird bei Überlast oder Kurzschluss vermutlich
>> zerstört.
>
> Laut Datenblatt hat auch der Ausgang eine Diode drin.

Das sind Schutzdioden zum Abschalten induktiver Lasten.
DC12: kleine induktive Last, z. B. Eingangsfilter einer SPS.
DC13: Relais.
Eine Diode erzeugt keinen Schutz gegen Zerstörung bei Kurzschluss.

> Bernhard schrieb:
>> Eine Grundlast, z. B. 10 kΩ, ist in der Näherungsschalter-Norm IEC
>> 60947-5-2 nicht vorgeschrieben, aber in manchen Näherungsschaltern
>> trotzdem eingebaut. Ohne Grundlast muss ausreichend Laststrom fließen,
>> dass man eindeutige Spannungen messen kann. Schließlich fließt im
>> ausgeschalteten Zustand etwas Reststrom durch den Schalttransistor und
>> die Schutzdioden.
>
> was der Original Sensor warscheinlich hat, der Panasonic hat laut
> Datenblatt keinen, dass wird warscheinlich das Problem sein,

Der Laststrom (> 1 mA) sollte durch die Schaltung auf der Platine 
fließen, unabhängig von einer Grundlast im Näherungsschalter, aber die 
ist nach wie vor unbekannt.
Vielleicht kommen die Probleme mit dem Z-Sensor von einer fehlerhaften 
Auswerteschaltung und gar nicht vom Näherungsschalter.

> da die Spannung bei dem Original Sensor um ca. 2,8V im nicht
> geschaltetem Zustand abfällt bei dem Panasonic fällt die
> Spannung nicht ab.

Dieser Satz ist für mich vollständig unverständlich.
In welchem Zustand steht welche Spannung zwischen welchen Anschlüssen?

von Chris (chris_0815)


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Bernhard schrieb:
> Das sind Schutzdioden zum Abschalten induktiver Lasten.
> DC12: kleine induktive Last, z. B. Eingangsfilter einer SPS.
> DC13: Relais.
> Eine Diode erzeugt keinen Schutz gegen Zerstörung bei Kurzschluss.

Hi Bernhard,

Danke für die Erklärung, dachte die wären zum Schutz gedacht.
Wenn man mal im Datenblatt richtig in das Bild rein zoomt und man den 
Hinweis liest, der so klein geschrieben ist, steht das auch :-)

Bernhard schrieb:
> Der Laststrom (> 1 mA) sollte durch die Schaltung auf der Platine
> fließen, unabhängig von einer Grundlast im Näherungsschalter, aber die
> ist nach wie vor unbekannt.
> Vielleicht kommen die Probleme mit dem Z-Sensor von einer fehlerhaften
> Auswerteschaltung und gar nicht vom Näherungsschalter.

Hmm, aber warum erkennt die Schaltung den alten Sensor, dass ist ja das 
Problem. Ich habe auch mal so nen China Sensor LJ12A3-4-Z/AX, wie der 
oft genutzt wurde, für nen 5€ bestellt. Mal schauen was der sagt.

Bernhard schrieb:
>> da die Spannung bei dem Original Sensor um ca. 2,8V im nicht
>> geschaltetem Zustand abfällt bei dem Panasonic fällt die
>> Spannung nicht ab.
>
> Dieser Satz ist für mich vollständig unverständlich.
> In welchem Zustand steht welche Spannung zwischen welchen Anschlüssen?

Wenn der Sensor am Drucker angeschlossen und nicht durchgeschaltet 
(offen) ist, zwischen 24V+ und Schaltkontakt (PB6), ziehe ich den Sensor 
ab und messe die beiden Pins am Extra Bord bekomme ich 16,8V angezeigt. 
Stecke ich den Panasonic an und messe dort den geöffneten zustand komme 
ich auch auf 16,8V, bei dem alten zeigt es mir 14V an. Im geschlossenen 
Zustand zeigt es mir an den beiden Pins 24V an und das ist bei beiden 
Sensoren gleich.

: Bearbeitet durch User
von Bernhard (bernhard_123)


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Bei ausgeschaltetem oder abgeklemmtem Näherungsschalter muss die 
Schaltung auf der Platine den AUS-Zustand (HIGH) erkennen. Welche 
Spannung dabei am Signalanschluss (Pb6?) liegt, wird in erster Linie von 
der Schaltung auf der Platine bestimmt, nicht vom Näherungsschalter. 14 
V oder 16,8 V gegen 24V-Potential kann okay sein, wir kennen die 
Auswerteschaltung auf der Platine nicht.

Bei eingeschaltetem Näherungsschalter bestimmt der 
Näherungsschalter-Ausgang die Spannung am Signalanschluss (Pb6?). Die 
darf maximal 3 V über dem GND-Potential liegen. Die Schaltung auf der 
Platine muss dann den EIN-Zustand (LOW) erkennen.

Soweit scheinen die Spannungspegel mit beiden Näherungsschaltern zu 
stimmen.

Welcher Zustand wird nicht richtig erkannt?
(ein abgeklemmter Näherungsschalter muss auch als AUS-Zustand (HIGH) 
erkannt werden.)

PS: Ich habe schon mehrere ähnliche Näherungsschalter von 
Markenherstellern gemessen. Üblicherweise ist die Wiederholgenauigkeit 
der Schaltabstände deutlich unter 50 µm.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Bernhard schrieb:
> wir kennen die
> Auswerteschaltung auf der Platine nicht.

H. H. schrieb:
> Die 3,3V sind die Versorgungsspannung des µC, und der hat einen
> eingebauten Pull-Up.

von Bernhard (bernhard_123)


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H. H. schrieb:
> Die 3,3V sind die Versorgungsspannung des µC, und der hat einen
> eingebauten Pull-Up.

Da ist doch sicherlich noch ein Pegelwandler dazwischen. Die 
Restspannung eines eingeschalteten Näherungsschalters nach IEC/EN 
60947-5-2 kann den Low-Pegel für den 3,3-V-µC nicht sicher 
unterschreiten. Der Näherungsschalter von Panasonic hat mit < 0,4 V @ 16 
mA allerdings sehr niedrige Restspannung.

Welche Spannung gegen Masse sich am offenen Eingang einstellt, ist 
allerdings auch nicht bekannt.
Wir wissen auch noch nicht, welcher Pegel (High oder Low) nicht erkannt 
wird, sondern nur, dass "der Drucker nicht reagiert".
Schaltschwelle und Eingangsstrom sind auch nicht bekannt.

Oder die Schaltung auf der Platine braucht einen Näherungsschalter mit 
besonderen (zurzeit unbekannten) Eigenschaften oder die Schaltung ist 
defekt. Bei einem guten Design sollte der Näherungsschalter von 
Panasonic oder jeder andere vergleichbare mit den in IEC/EN 60947-5-2 
genormten Eigenschaften funktionieren.

Also weiter Rätselraten ...

Bernhard

von H. H. (hhinz)


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Bernhard schrieb:
> Da ist doch sicherlich noch ein Pegelwandler dazwischen.

Nein.

von Chris (chris_0815)


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Bernhard schrieb:
> Bei ausgeschaltetem oder abgeklemmtem Näherungsschalter muss die
> Schaltung auf der Platine den AUS-Zustand (HIGH) erkennen.

Habe ich noch nicht getestet. Rein logisch sollte es so sein, sonst wäre 
ja ein NC auch obsolet. Ich denke, dass er es nicht erkennen wir, teste 
ich aber noch.

Edit: auch bei abgestecktem Sensor würde er eiskalt ins Druckbett
      fahren, dann braucht man auch keinen Öffner ^^.
      Keine Ahnung, was die sich dabei gedacht haben.

Bernhard schrieb:
> Welcher Zustand wird nicht richtig erkannt?
> (ein abgeklemmter Näherungsschalter muss auch als AUS-Zustand (HIGH)
> erkannt werden.)

Geöffneter Zustand also wenn der Sensor ausgelöst ist.
Wie oben geschrieben, muss ich noch testen, wenn er das nicht erkennt 
braucht man auch keinen NC

Bernhard schrieb:
> PS: Ich habe schon mehrere ähnliche Näherungsschalter von
> Markenherstellern gemessen. Üblicherweise ist die Wiederholgenauigkeit
> der Schaltabstände deutlich unter 50 µm.

Der ab Werk verbaute hat die nicht und dazu einen relativ hohen 
Temperaturdrift, was blod ist, wenn man gegen ein Heizbett misst.

Bernhard schrieb:
> Welche Spannung gegen Masse sich am offenen Eingang einstellt, ist
> allerdings auch nicht bekannt.

Das hatte mich H.H. auch gebeten zu messen.
Gnd zu PB6 (Schaltkontakt)
Org. Sensor: offen ca.10V geschlossen 0V
Panasonic: offen 0V geschlossen 0V

Bernhard schrieb:
> Bei einem guten Design sollte der Näherungsschalter von
> Panasonic oder jeder andere vergleichbare mit den in IEC/EN 60947-5-2
> genormten Eigenschaften funktionieren.

Das habe ich auch gedacht...
Einfach einen NPN NC mit 4mm Schaltabstand und 24V, war wohl falsch 
gedacht.

Ich habe auch den geringen Restspannung des Sensors in Verdacht.
Dafür, das der Drucker Explizit mit OpenSorce beworben wird, sind sie 
mit Infos über die Steuerung sehr knauserig. Habe nach dem Datenblatt 
des Sensors gefragt und bekommen habe ich ne ZB Zeichnung wo alles 
weggestrichen wurde.

Ich Danke Dir für deine Erleuterungen, bin in der Microelektronik nicht 
so bewandert und freue mich über jede Erläuterung, man kann ja nur dazu 
lernen.

: Bearbeitet durch User
von Chris (chris_0815)



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Anbei noch mal alles was ich von der Steuerung gefunden habe. Quelle ist 
von Sovol selbst auf Github. Vielleicht hilft das weiter.

von Chris (chris_0815)


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Ich habe eben den China Sensor LJ12A3-4-Z/AX bekommen und getestet, mit 
dem reagiert er.
Der hat auch nen 10k Widerstand verbaut.

Die Frage ist wo bzw. wie müsste ich den 10K Wiederstand bei dem 
Panasonic einbauen?

: Bearbeitet durch User
von Bernhard (bernhard_123)


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Chris schrieb:
> Ich habe eben den China Sensor LJ12A3-4-Z/AX bekommen und getestet, mit
> dem reagiert er.
> Der hat auch nen 10k Widerstand verbaut.
>
> Die Frage ist wo bzw. wie müsste ich den 10K Wiederstand bei dem
> Panasonic einbauen?

Genauso wie bei den anderen Schaltern gemessen, also sehr wahrscheinlich 
zwischen Plusanschluss (braun) und Ausgang (schwarz).

Diese Grundlast liegt elektrisch parallel zur externen Last, die auf der 
Platine anscheinend fehlt.
Diese Grundlast wirkt auf der Platine wie ein "Pull-up"-Widerstand.

H. H. schreibt, dass kein Pegelwandler vor dem µC liegt, das würde 
bedeuten, dass der Widerstand (z. B. 10 kΩ) ca. 2 mA in den Eingang des 
µC "hineindrückt". Das halte ich für eine sehr gewagte Schaltung.

Ich würde zunächst 22 kΩ versuchen. Dann fließt ausreichend Strom für 
den Ausgang des Näherungsschalters (mindestens 1 mA nach IEC/EN 
60947-5-2) und nur halb so viel Strom in den µC-Eingang.

Auf der Platine sitzt auch ein 4-fach-Komparator-IC LM339 (U4 in der 
Datei "Extra_PIN_definition.pdf"). Solche ICs nimmt man oft zur 
Anpassung unterschiedlicher Spannungs- und Strompegel und zum Erzeugen 
schneller Schaltflanken. Aber ohne Schaltbild kann ich dazu nichts 
sagen.

Bernhard

: Bearbeitet durch User
von Bernhard (bernhard_123)


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Chris schrieb:
> Bernhard schrieb:
>> PS: Ich habe schon mehrere ähnliche Näherungsschalter von
>> Markenherstellern gemessen. Üblicherweise ist die Wiederholgenauigkeit
>> der Schaltabstände deutlich unter 50 µm.
>
> Der ab Werk verbaute hat die nicht und dazu einen relativ hohen
> Temperaturdrift, was blod ist, wenn man gegen ein Heizbett misst.

Zum Reduzieren der Temperaturdrift des Sensors kann der Hersteller des 
Näherungsschalters etwas tun, die meisten tun das auch.

Wenn aber das zu detektierende Objekt seine Temperatur ändert, ändert 
sich bei den meisten Materialien auch deren elektrische Leitfähigkeit.
Die elektrische Leitfähigkeit hat Einfluss auf die Bedämpfung des 
Schwingkreises im Näherungsschalter.

Dieser Einfluss ist aber meistens geringer als die thermische Drift der 
Sensorschaltung.

Bernhard

von Chris (chris_0815)


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Bernhard schrieb:
> .....

Hi Bernhard,
das mit dem Widerstand zwischen + und Schaltkontakt habe ich gestern 
Abend auch gefunden.

Aber woher weiß er so genau, das kein Pegelwandler verbaut ist, Sovol 
gibt leider keine Schaltpläne raus.

Ich werde es erstmal mit einem 22K probieren, wenn er dann immer noch 
nicht will, muss ich mich entweder an den 10K rantasten um den Strom so 
gering wie möglich zu halten oder gleich nen 10K nehmen.

Zum Temperaturdrift, da hat der Hersteller wahrscheinlich gespart, 
irgendwo muss ja auch der Preisunterschied herkommen, deswegen auch der 
neue Sensor.
Wollte eigentlich eine von P+F nehmen (NBN4-12GM50-E1), leider als 
Privater in D nicht so einfach zu bekommen, da NPN NC nicht so gängig 
sind.
Außer bei Ebay mit Standort China, wer weiß ob das auch wirklich nen P+F 
ist.

Ich probiere das ganze mal und würde das Ergebnis dann hier auch noch 
mal posten, wenn noch mal einer so ein Problem hat.

Danke nochmal an alle für die Hilfe und besonders Bernhard, für seine 
Erläuterungen, das hat mir sehr geholfen.

Gruß
Chris

: Bearbeitet durch User
von Chris (chris_0815)


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Hallo zusammen, ich habe den Sensor neu verkabeld und einen 22K 
Wiederstand zwischengelötet und jetzt will auch der neue Sensor.
Es hat also nur ein Lastwiederstand gefehlt.

Danke noch mal allen für die Hilfe.

Gruß
Chris

von Marcel V. (mavin)


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Chris schrieb:
> Hallo zusammen, ich habe den Sensor neu verkabeld und einen 22K
> Wiederstand zwischengelötet

Wo genau hast du den 22k Widerstand zwischengelötet? An der roten 
Position, also parallel zum 10k Widerstand? An der grünen Position, also 
in Serie zum Signal, oder an der blauen Position?

Mal mal deine jetzige Schaltung auf!

von Dietrich L. (dietrichl)


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Chris schrieb:
> Wiederstand

Da diese Schreibweise bei dir offensichtlich chronisch ist möchte ich 
dich doch mal korrigieren:
Es heißt Widerstand

von Bernhard (bernhard_123)


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Schön, wenn die Sensoranschaltung jetzt funktioniert, hoffentlich 
schaltet der neue Näherungsschalter genauer.

Viel Spaß mit dem großen Gerät

Bernhard

: Bearbeitet durch User
von Chris (chris_0815)


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Marcel V. schrieb:
> Wo genau hast du den 22k Widerstand zwischengelötet? An der roten
> Position, also parallel zum 10k Widerstand? An der grünen Position, also
> in Serie zum Signal, oder an der blauen Position?
>
> Mal mal deine jetzige Schaltung auf!

Hi Marcel,
der 10K Widerstand war bei meinem Sensor nicht vorhanden (gehört da 
eigentlich auch nicht rein). Den 22K habe ich, wie hhinz in seinem Bild 
dargestellt, eingebaut also 24+ (blau) zu Schaltkontakt (schwarz).
Also keinen zusätzlichen Widerstand.

@ Dietrich L.
da hast du recht. :-)

@ Bernhard
ja ist er. Ich habe mal ein paar "probe_accuracy" tests laufen lassen 
und komme auf eine Abweichung von ca. 0.002mm - 0.003mm, der andere lag 
so bei 0.02mm, da immer wieder mal ein paar ausreißer dabei waren.

Eine Frage habe ich noch. Im 3D Druck Forum schrieb einer, nimm lieber 
den 10K, da sonst die Schutzdioden im Prozessoreingang mir das üble 
nehmen könnten. Ist da was dran?

Gruß
Chris

: Bearbeitet durch User
von Bernhard (bernhard_123)


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Chris schrieb:
> Eine Frage habe ich noch. Im 3D Druck Forum schrieb einer, nimm lieber
> den 10K, da sonst die Schutzdioden im Prozessoreingang mir das üble
> nehmen könnten. Ist da was dran?

Wie gesagt, die Eingangsschaltung kenne ich nicht.

Aber wenn der Ausgang des Näherungsschalters direkt den Prozessoreingang 
schaltet, wird der Eingang, bzw. irgendwelche Schutzdioden, mit 22 kΩ 
(entspricht ca. 1 mA) weniger belastet, als mit 10 kΩ (entspricht ca. 2 
mA).

Deshalb habe ich ja den höheren Widerstandswert empfohlen.

Bernhard

von Chris (chris_0815)


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Die Eingangsschaltung kennt auch nur Sovol und die rücken sowas nicht 
raus.
Ich bin ja auch der Meinung, weniger Strom ist besser, er meinte
Zitat: "Schalte den Widerstand besser gegen 5V und nimm wieder die 10K. 
Wenn du gegen 12V schaltest, fließt immer Strom über die Schutzdioden im 
Prozessoreingang und das mögen die nicht auf Dauer."

Was meinst du dazu?

von H. H. (hhinz)


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Chris schrieb:
> Die Eingangsschaltung kennt auch nur Sovol und die rücken sowas nicht
> raus.

Es wäre eigentlich kein Problem das nachzumessen, für dich allerdings 
schon.

von Marcel V. (mavin)


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Chris schrieb:
> Schalte den Widerstand besser gegen 5V und nimm wieder die 10K. Wenn du
> gegen 12V schaltest, fließt immer Strom über die Schutzdioden im
> Prozessoreingang und das mögen die nicht auf Dauer.

Genau, schalte lieber den 10k Widerstand gegen die 3,3 Volt, also mit an 
die Versorgungsspannung vom uC und nicht an die 24V, sonst wird dein uC 
über den 22k und die Klemmdioden mit 24 Volt gespeist!

Das ist ja gerade der Vorteil von einem offenen Kollektor, dass man eben 
den 10k Pullup-Widerstand an die Versorgungsspannung der nachfolgenden 
Stufe anschließen kann!

von Chris (chris_0815)


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H. H. schrieb:
> Es wäre eigentlich kein Problem das nachzumessen, für dich allerdings
> schon.

Hi, das ist wohl wahr. Ich habe auch keine Lust das Bord zu schrotten.
Ist zar nicht so teuer aber muss ja nicht sein.

@ Marcel
Wie würde denn das aussehen?
Wie auf dem Bild zudehen?

von Marcel V. (mavin)


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Chris schrieb:
> Wie würde denn das aussehen?

Wenn man den 10k Pull-Up Widerstand an die 3,3V Versorgungsspannung vom 
Mikrocontroller anschließt, dann gibt es auch keine gefährliche 
Rückspeisung mehr und die internen Klemmdioden werden dann auch nicht 
überlastet.

von Chris (chris_0815)


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ah, jetzt verstehe ich was Ihr immer mit den 3,3V meint.
Das geht aber so einfach nicht, da der Sensor an einem zusatz Bord an 
die Steuerung angeschlossen ist. Der Originale Sensor ist ja auch nicht 
so angeschlossen, die werden sich schon was dabei gedacht haben (hoffe 
ich zumindest). Der Originale hat auch einfach nen 10k zwischen 24V+ und 
Schaltausgang. Was wäre denn besser, lieber nen 10k und mehr Strom oder 
bei dem 22k bleiben und mehr Spannung?

von Klaus R. (klaus2)


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Chris schrieb:
> Ich habe mir einen neuen 3D Drucker zugelegt

Chris schrieb:
> Da es bei dem Drucker, Probleme mit dem z-Sensor gibt

Wie wär es mit einem Bamboo Labs? Da gibt es keine Probleme. Besser für 
unbedarfte Endkunden.

Klaus.

von Bernhard (bernhard_123)


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Chris schrieb:
> Die Eingangsschaltung kennt auch nur Sovol und die rücken sowas nicht
> raus.
> Ich bin ja auch der Meinung, weniger Strom ist besser, er meinte
> Zitat: "Schalte den Widerstand besser gegen 5V und nimm wieder die 10K.
> Wenn du gegen 12V schaltest, fließt immer Strom über die Schutzdioden im
> Prozessoreingang und das mögen die nicht auf Dauer."
>
> Was meinst du dazu?

Steht eine 5-V-Anschlussmöglichkeit überhaupt zur Verfügung?
Vielleicht funktioniert das auch.

Aber: Da ich die Schaltung nicht kenne, kann ich auch keine Aussage zu 
deren Verhalten machen. Meinen oder glauben hilft dabei nicht weiter.

Bernhard

von Bernhard (bernhard_123)


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Wie hoch ist denn die Spannung zwischen PB6 und GND?

- Bei eingeschaltetem Näherungsschalter erwarte ich dort ca. 0,2 V.

- Bei ausgeschaltetem Näherungsschalter müsste sich ca. 4 V einstellen, 
wenn PB6 tatsächlich direkt an den µC führt und der µC mit 3,3 V 
versorgt wird.

Bernhard

: Bearbeitet durch User
von Chris (chris_0815)


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Klaus R. schrieb:
> Wie wär es mit einem Bamboo Labs? Da gibt es keine Probleme. Besser für
> unbedarfte Endkunden.

1. Bamboo ist zu klein, das ist ein 350x350x330
2. Das ist mein 4. Drucker, angefangen mit eime i3 Mega s, nen Vyper und 
nen E3S1 plus alle umgebaut und laufen mit klipper auch der i3, also 
doch nicht so unbedarft.
3. Gibt es schon Toolchanger mods und baboo hat keinen Toolchanger.

war mir bloß bei dem Sensor unsicher, da normalerweise dort drin keine 
Widerstände verbaut sind, und das ding mit 24V läuft.


@ Bernhard
Muss ich später mal messen, druckt gerade.
Ich kann Dir aber schon sagen, das der alte 10V offen und 0V geschlossen 
hatte.

: Bearbeitet durch User
von Bernhard (bernhard_123)


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Chris schrieb:
> Ich kann Dir aber schon sagen, das der alte 10V offen und 0V geschlossen
> hatte.

10 V: Dann kann PB6 nicht direkt zum µC führen, da muss irgendetwas 
dazwischen sein, vielleicht doch eine Pegel-Anpassschaltung mit dem 
LM339.

Bernhard

von Chris (chris_0815)


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Irgend was muss dazwischen sein, deswegen war ich so verunsichert, man 
kann doch nicht einfach 24V bzw. 10V auf nen Bord schalten. Und nen NPN 
NC hat nun mal keinen Widerstand drin, bei P+F sind das Digitale 
Näherungsschalter und die gibt es bei denen nur als "PNP" Variante wo 
der Widerstand auf Masse geht.

von Chris (chris_0815)


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Bernhard schrieb:
> Wie hoch ist denn die Spannung zwischen PB6 und GND?
>
> - Bei eingeschaltetem Näherungsschalter erwarte ich dort ca. 0,2 V.
>
> - Bei ausgeschaltetem Näherungsschalter müsste sich ca. 4 V einstellen,
> wenn PB6 tatsächlich direkt an den µC führt und der µC mit 3,3 V
> versorgt wird.

0,27V geschlossen und 9,6V offen

von Bernhard (bernhard_123)


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Chris schrieb:> Irgend was muss dazwischen sein, 
deswegen war ich so verunsichert, man
> kann doch nicht einfach 24V bzw. 10V auf nen Bord schalten. Und nen NPN
> NC hat nun mal keinen Widerstand drin, bei P+F sind das Digitale
> Näherungsschalter und die gibt es bei denen nur als "PNP" Variante wo
> der Widerstand auf Masse geht.
> ...
> 0,27V geschlossen und 9,6V offen

Da ist auf jeden Fall etwas dazwischen.

Man kann schon direkt mit dem µC verbinden, aber dann funktioniert das 
nur noch mit ganz wenigen Näherungsschalter-Modellen und bei 
Näherungsschaltern eingebautem Widerstand fließt gefährlich hoher Strom 
in den Eingang des µC. Das ist in der Regel nicht zulässig, d. h. man 
KANN das tun, man DARF es aber nicht.

Bei diesem Board liegt offensichtlich keine direkte Verbindung vor. Bei 
9,6 V am Eingang wäre der µC längst gestorben.

Sowohl plusschaltende ("pnp") als auch minusschaltende ("npn") 
Näherungsschalter können einen eingebauten Widerstand als Grundlast 
enthalten.
In Japan werden immer noch öfters minusschaltende verwendet (japanische 
Autos hatten früher den Pluspol am Chassis), im Rest der Welt werden 
über 90 % plusschaltende Näherungsschalter verwendet.

Wie schon geschrieben, IEC/EN 60947-5-2 fordert den Widerstand nicht. Er 
kann nämlich auch kritisch werden: Wenn bei plusschaltendem Schalter die 
negative Versorgungsleitung unterbricht, bzw. bei minusschaltendem 
Schalter die positive Versorgungsleitung unterbricht, fließt der eigene 
Ruhestrom durch den eingebauten Widerstand und weiter durch den Ausgang 
und die angeschlossene Last. Ist Last die hochohmig, wie in deinem Fall, 
kann sie den Ruhestrom als EIN-Signal werten, was eine Fehlfunktion 
auslösen kann.

Die Näherungsschalter von P+F haben fast alle auch einen 
Grundlast-Widerstand eingebaut, aber zusätzlich eine Diode in Reihe, 
damit kein Rückstrom fließen kann. Deshalb kann man den eingebauten 
Widerstand von außen mit einem Ohmmeter nicht messen.

Der Widerstand ist auch nur dann notwendig, wenn der Anwender den 
geforderten Mindestlaststrom von 1 mA nicht einhält. Bei 20 °C und 24 V 
genügt üblicherweise 10 µA, aber das wird nach meinem Wissen von keinem 
Hersteller garantiert.

: Bearbeitet durch User
von Chris (chris_0815)


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Bernhard schrieb:
> In Japan werden immer noch öfters minusschaltende verwendet (japanische
> Autos hatten früher den Pluspol am Chassis), im Rest der Welt werden
> über 90 % plusschaltende Näherungsschalter verwendet.

Hi,
das muss aber sehr lange her sein. Das kannte ich nur von den alten 
Englischen Autos, bei Japanern ist mir das noch nicht untergekommen.
Deswegen hat man bei deutschen Herstellern nur eine kleine Auswahl an 
NPN NC.

Bernhard schrieb:
> Die Näherungsschalter von P+F haben fast alle auch einen
> Grundlast-Widerstand eingebaut, aber zusätzlich eine Diode in Reihe,
> damit kein Rückstrom fließen kann. Deshalb kann man den eingebauten
> Widerstand von außen mit einem Ohmmeter nicht messen.

Ach so, dass wuste ich nicht, Danke für die Erklärung.

Dann kann ich den 22K Widerstand so lassen und muss den nicht mehr gegen 
einen 10K tauschen.
Warum die Schaltung so aufgebaut ist, das die Steuerung nicht erkennt, 
wen kein Sensor verbaut ist oder ein defekt vorliegt, ist schon komisch.
Dann braucht man auch keinen NC, das ist ja der Vorteil eines NC, das 
wenn ein Kabelbruch vorligt die Maschiene stoppt. Ist ja bei meiner 
Eigenbau CNC auch so.

Ich danke Dir noch mal für deine ausführlichen Erklärungen, man kann nur 
dazu lernen.

Gruß
Chris

von Bernhard (bernhard_123)


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Chris schrieb:
> das ist ja der Vorteil eines NC, das
> wenn ein Kabelbruch vorligt die Maschiene stoppt. Ist ja bei meiner
> Eigenbau CNC auch so.

Korrekt, deshalb nimmt man hier einen Öffner (NC).
Und wenn der Lastwiderstand bei der Eingangsschaltung auf der Platine 
wäre und der Näherungsschalter keine integrierte Grundlast oder eine 
Grundlast mit Diode in Reihe hätte, würde die Maschine stoppen, egal 
welche der drei Adern unterbricht.

In Europa würde man aber einen plusschaltenden Öffner nehmen und die 
Eingangsschaltung auf der Platine entsprechend auslegen.

Bernhard

von Rainer W. (rawi)


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Bernhard schrieb:
> Deshalb kann man den eingebauten Widerstand von außen mit einem Ohmmeter
> nicht messen.

Warum soll man einen Widerstand in Serie zu einer Diode nicht messen 
können?
Wie soll der denn verschaltet sein?

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