Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stromsparender Impulsgeber


von Michael W. (michael_w459)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

ich möchte einen Schneckenzaun ums Hochbeet legen. Im Grunde simpel: 
Weidezaun-Band + 12V Akku. Allerdings würde ich das Ganze gern pulsen 
lassen (1/10s Puls, 1s Pause), so dass der Verbrauch auch dann halbwegs 
niedrig bleibt, wenn das Band mal Nass ist oder ein Blatt drauf landet.
Was nimmt man da üblicher Weise für eine Schaltung, welche selbst 
möglichst "keinen" Strom verbraucht?

Vielen Dank,
Michael.

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


Lesenswert?

Michael W. schrieb:
> wenn das Band mal Nass ist oder ein Blatt drauf landet

wird die Stromaufnahme genau davon dominiert, ganz egal wie du die 
Elektronik auslegst. Und in den "guten" Phasen wird die Stromaufnahme 
vom Transformator und dem Aufbau dahinter dominiert. Die steuernde 
Elektronik ist der einfachste Teil, darum würde ich mir keinen Kopf 
machen.

CMOS Logikgatter, CMOS Mikrocontroller und MOSFET Transistoren sind eh 
längst Standard. Ich nehme an, dass du es nicht mit Relais bauen 
wolltest, oder?

: Bearbeitet durch User
von Michael W. (michael_w459)


Lesenswert?

Nein, kein Relais, Transistor zum schalten würde reichen.

Auch kein Transformator.

Schnecke hat 1-2 kOhm und zieht sich ab ca 8V DC zusammen bzw. fällt 
runter. Im Prinzip würde Akku an der Leitung reichen. Miene Idee war, 
wenn ich nur 1/10s pro Sekunde pulse, sinkt der Stromverbrauch auf ~1/10 
bei nassem Band. Natürlich nur, wenn die Schaltung nicht mehr als das 
verbraucht.

Ich muss mal messen, welchen R das Band hat, wenn es nass ist.

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


Lesenswert?

Dann nimm doch einfach einen TLC555 als Taktgeber und hänge einen MOSFET 
an dessen Ausgang.

: Bearbeitet durch User
von Andreas M. (elektronenbremser)


Lesenswert?

Sowas gab's letztes Jahr schon mal

von Helmut -. (dc3yc)


Lesenswert?

Andreas M. schrieb:
> Sowas gab's letztes Jahr schon mal

Schnecken gibt es JEDES Jahr!

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Freunde von mir nehmen einfach Kameraakkus (V-Mount mit 16,8V) ohne 
Pulsen, weil sie die Dinger einfach haben mit Ladegerät und wirksam 
sind. Normale Werkzeugakkus sollten auch funktionieren.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


Lesenswert?

Michael W. schrieb:
> ich möchte einen Schneckenzaun ums Hochbeet legen.

Vor dem Zaun könnte man Verbotsschilder mit Symbolen und in einfacher 
Sprache aufstellen und zudem für Bildung der jungen Schnecken sorgen.

Eine andere Idee wäre noch, die Schocker-Schaltung mit Solarzellen zu 
unterstützen, sofern da keine Räuber unterwegs sind, die an Solarzellen 
interessiert sein könnten. Dann ist Strom immer da, wie am Wohnmobil 
oder manchen Garagen.


mfg

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


Lesenswert?

von Michael W. schrieb:
>ich möchte einen Schneckenzaun ums Hochbeet legen.

Tu dein Beet aber nicht mit Erde aus dem Baumarkt oder
von Reifeisen auffüllen, da sind öfters Schneckeneier mit
drinn. Habe ich schon erlebt, beim Graberde auffüllen
auf dem Friedhof. Ich habe gestaunt wo auf einmal die
ganzen Schnecken herkommen. Ansonsten würde ich, wenn
die nächste Steckdose nicht zu weit weg ist einen 12V
Klingeltrafo benutzen, und Edelstahlblankdraht, zwei
Drähte parallel im Abstand von 1cm verlegen. Den Draht
bekommt man im Imkerladen (Rämchendraht).

von Alex (haidanai)


Lesenswert?

Wechselspannung (Klingeltrafo) hat auch den Vorteil dass an den Drähten 
keine Elektrolyse stattfindet.

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


Lesenswert?

Helmut -. schrieb:
> Andreas M. schrieb:
>> Sowas gab's letztes Jahr schon mal
> Schnecken gibt es JEDES Jahr!
Und auch die Threads dazu:
https://www.mikrocontroller.net/search?query=schnecken

Noch ein Tipp zum minimal nötigen Aufwand: mein energiesparender Ansatz 
aus dem Beitrag "Re: Stromspannung - wie viele Meter?" 
funktioniert auch dieses Jahr tadellos und wartungsfrei.

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Michael W. schrieb:
> Was nimmt man da üblicher Weise für eine Schaltung, welche selbst
> möglichst "keinen" Strom verbraucht

Gar keine.

Eine 9V Batterie an 2 umlaufenden Drähten reicht und hält locker 1 
ganzes Jahr, sogar länger wenn man die Drähte nicht direkt auf modriges 
Holz genagelt hat.

Helmut -. schrieb:
> Schnecken gibt es JEDES Jahr!

Aber es gibt Jahre mit immens vielen Schnecken und Jahre mit fast 
keinen, hängt wohl vom Winter ab.

von Michael W. (michael_w459)


Lesenswert?

Lothar M. schrieb:
> Noch ein Tipp zum minimal nötigen Aufwand: mein energiesparender Ansatz
> aus dem Beitrag "Re: Stromspannung - wie viele Meter?"
> funktioniert auch dieses Jahr tadellos und wartungsfrei.

Interessanter Ansatz!

Allerdings habe ich beschlossen, All-In zu gehen und einfach Strom 
hinzulegen. Dran kommt ein µC der pulst und gleich den Widerstand misst 
zwecks Schneckencounter ;-) Früher oder später soll dort sowieso einer 
hin mit Feuchtigkeitssensor für den Boden.

von Michael W. (michael_w459)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hier mal eine erste Schaltungsidee.
Ich versorge die Schaltung mit 12V und hänge da auch einen StepDown auf 
3V3 und einen ESP32 dran. Dieser versorgt den Transistior regelmäßig mit 
einem Puls. R1 sowie R2 und der Schneckenzaun bilden einen 
Spannungsteiler, RSchnecke geh in den ESP32 in Analog in.
Dort liegen je nach Widerstand des Schneckenzauns zwischen 0 und 2.7 
Volt an, so dass ich den Widerstand des Zauns ermitteln kann (aka 
Schnecken-Counter + Alarm, wenn dieser daherhaft niederohmig ist)?

Passt das oder habe ich einen Denkfehler?

Wäre es sinnvoll, die beiden Pole vom Schneckenzaun per Schaltung bei 
jedem Puls zu vertauschen, um Korrosion zu vermieden?

von Georg M. (g_m)


Lesenswert?

Michael W. schrieb:
> Dieser versorgt den Transistor regelmäßig mit einem Puls.

Mit welcher Spannung?

von Michael W. (michael_w459)


Lesenswert?

Georg M. schrieb:
> Michael W. schrieb:
>> Dieser versorgt den Transistor regelmäßig mit einem Puls.
>
> Mit welcher Spannung?

3V3 macht der µC. Wird dann wohl eher ein passender MosFET, wird sich 
was passendes in der Bastelkiste finden.

von Georg M. (g_m)


Lesenswert?

Michael W. schrieb:
> 3V3 macht der µC.

Was willst du mit 3,3V erreichen, wenn die Spannung am Emitter 12V 
beträgt?

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


Lesenswert?

Michael W. schrieb:
> Wird dann wohl eher ein passender MosFET, wird sich
> was passendes in der Bastelkiste finden.

Was willst du mit 3,3V erreichen, wenn die Spannung am Gate zum Sperren 
des Mosfet 11..12V haben muss.

von Michael W. (michael_w459)


Lesenswert?

Dieter D. schrieb:
> Michael W. schrieb:
>> Wird dann wohl eher ein passender MosFET, wird sich
>> was passendes in der Bastelkiste finden.
>
> Was willst du mit 3,3V erreichen, wenn die Spannung am Gate zum Sperren
> des Mosfet 11..12V haben muss.

Moin,

hatte ich nicht bedacht, da ich bisher immer mit N-Channels gearbeitet 
habe und GND geschaltet habe. Die lassen sich mit + 2-3V durchschalten.

Hier muss ich ja VCC schalten, weil sonst der Spannungsteiler zur 
Messung nicht geht, also P-Channel. Und den muss ich, so wie ich es 
verstehe, mit 0V gegen VCC sperren (also mit 12V) und mit -2 bis -3V 
(also <10V gegen GND in der Schaltung) schalten. Letzteres wäre kein 
Problem, aber ersteres geht nicht direkt mit dem µC - der FET wäre also 
dauerhaft leitend. Soweit richtig? Und nen Pullup auf 12V am FET killt 
mir den µC...

Dann vieleicht eine Schaltung mit NPN am µC als Treiber, der GND zum 
FET-Eingang schaltet + nen Pullup auf 12V am FET-Eingang? Sollte dann so 
in der Art aussehen:
https://europe1.discourse-cdn.com/arduino/original/4X/f/c/a/fca3b582dade742c9cbb77e4a89f25e2d37b18b1.png

von Εrnst B. (ernst)


Lesenswert?

Michael W. schrieb:
> hatte ich nicht bedacht, da ich bisher immer mit N-Channels gearbeitet
> habe und GND geschaltet habe. Die lassen sich mit + 2-3V durchschalten.
>
> Hier muss ich ja VCC schalten, weil sonst der Spannungsteiler zur
> Messung nicht geht, also P-Channel

Warum? Nimm einen LL-N-Channel und pack deinen Mess-Shunt in die 
Source-Leitung.
im "ohne Schnecke"-Fall stört der nicht weiter, der FET schaltet normal 
durch.
im "mit Schnecke"-Fall sinkt die Ugs um Ischnecke × Rshunt, wirkt also 
ein bischen als Strombegrenzung.

von Michael W. (michael_w459)


Lesenswert?

Εrnst B. schrieb:
> Michael W. schrieb:
>> hatte ich nicht bedacht, da ich bisher immer mit N-Channels gearbeitet
>> habe und GND geschaltet habe. Die lassen sich mit + 2-3V durchschalten.
>>
>> Hier muss ich ja VCC schalten, weil sonst der Spannungsteiler zur
>> Messung nicht geht, also P-Channel
>
> Warum? Nimm einen LL-N-Channel und pack deinen Mess-Shunt in die
> Source-Leitung.
> im "ohne Schnecke"-Fall stört der nicht weiter, der FET schaltet normal
> durch.
> im "mit Schnecke"-Fall sinkt die Ugs um Ischnecke × Rshunt, wirkt also
> ein bischen als Strombegrenzung.

Verstehe ich nicht ganz. Wenn der N-Channel sperrt, dürfte doch der 
Shunt um die 12V liegen, mangels Pulldown. Das killt mir dann den 
µC-Eingang.

von Εrnst B. (ernst)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Michael W. schrieb:
> Verstehe ich nicht ganz. Wenn der N-Channel sperrt, dürfte doch der
> Shunt um die 12V liegen, mangels Pulldown. Das killt mir dann den
> µC-Eingang.

Sh. anhang.
Wenn der N-Ch sperrt, ist nix mehr am µC von den 12V.

Wenn dein Schnecken-Zaun einen Kurzschluss hat, wird der Strom auf ca. 
13 mA begrenzt (abhängig von FET Ugs(th), Temperatur usw.), am 
Detect-Eingang hast du dann 1-2V, auch ungefährlich für den µC.



P.S: Zusätzliche Angst-Widerstände am Gate, vor'm ADC-Eingang, an den 
12V usw. habe ich nicht eingezeichnet, sind zur Erklärung der Funktion 
nicht nötig. Kannst du natürlich ergänzen.

: Bearbeitet durch User
von Michael W. (michael_w459)


Lesenswert?

Εrnst B. schrieb:
> Michael W. schrieb:
>> Verstehe ich nicht ganz. Wenn der N-Channel sperrt, dürfte doch der
>> Shunt um die 12V liegen, mangels Pulldown. Das killt mir dann den
>> µC-Eingang.
>
> Sh. anhang.
> Wenn der N-Ch sperrt, ist nix mehr am µC von den 12V.
>
> Wenn dein Schnecken-Zaun einen Kurzschluss hat, wird der Strom auf ca.
> 13 mA begrenzt (abhängig von FET Ugs(th), Temperatur usw.), am
> Detect-Eingang hast du dann 1-2V, auch ungefährlich für den µC.

Ach, da stand ich auf dem Schlauch. Danke!

>Wenn dein Schnecken-Zaun einen Kurzschluss hat, wird der Strom auf ca.
>13 mA begrenzt (abhängig von FET Ugs(th), Temperatur usw.), am
>Detect-Eingang hast du dann 1-2V, auch ungefährlich für den µC.

Den Teil verstehe ich immer noch nicht. Wenn der FET durchschaltet und 
der Schnecken-Zaun einen Kurzschluss, dürften doch am SchneckDetect fast 
12V anliegen, oder? R_DS(on) liegt ja beim FET im mOhm Bereich.

von Εrnst B. (ernst)


Lesenswert?

Michael W. schrieb:
> Den Teil verstehe ich immer noch nicht. Wenn der FET durchschaltet und
> der Schnecken-Zaun einen Kurzschluss, dürften doch am SchneckDetect fast
> 12V anliegen, oder? R_DS(on) liegt ja beim FET im mOhm Bereich.

Der FET schaltet ab, wenn die Spannung zwischen Gate und Source 
niedriger als seine Ugs(th) ist. (Unabhängig von Spannung zwischen Gate 
und GND-Symbol am Schaltplan, häufiger Denkfehler, aber der FET hat den 
Schaltplan nicht gelesen)

Sobald Strom fließt, fällt eine Spannung am R1 ab, diese erhöht die 
Source-Spannung.
Die Spannung am Gate, die der FET "sieht" sind dann die 3.3V vom µC 
minus Strom*Widerstand.
d.H. je mehr Strom desto weniger ist der FET durchgeschaltet, also 
Strombegrenzung.

von Michael W. (michael_w459)


Lesenswert?

Εrnst B. schrieb:
> Michael W. schrieb:
>> Den Teil verstehe ich immer noch nicht. Wenn der FET durchschaltet und
>> der Schnecken-Zaun einen Kurzschluss, dürften doch am SchneckDetect fast
>> 12V anliegen, oder? R_DS(on) liegt ja beim FET im mOhm Bereich.
>
> Der FET schaltet ab, wenn die Spannung zwischen Gate und Source
> niedriger als seine Ugs(th) ist. (Unabhängig von Spannung zwischen Gate
> und GND-Symbol am Schaltplan, häufiger Denkfehler, aber der FET hat den
> Schaltplan nicht gelesen)
>
> Sobald Strom fließt, fällt eine Spannung am R1 ab, diese erhöht die
> Source-Spannung.
> Die Spannung am Gate, die der FET "sieht" sind dann die 3.3V vom µC
> minus Strom*Widerstand.
> d.H. je mehr Strom desto weniger ist der FET durchgeschaltet, also
> Strombegrenzung.

Wieder was gelernt, vielen Dank ;-)

Wo fällt dann der Rest der Spannung ab (~10V)? Im FET oder in der 
Schnecke? Bzw. "sieht" die Schnecke dann noch genügend von der Spannung? 
(fiese Formulierung ^^)

von Otto K. (opto_pussy)


Lesenswert?

Michael W. schrieb:
> sieht" die Schnecke dann noch genügend von der Spannung? (fiese
> Formulierung ^^)

Eine Schnecke sieht nix und hört nix. Wenn die Schnecke aufgrund ihres 
starken Saftgehalts einen Innenwiderstand von nur 100 Ohm hätte und 
wegen der Strombegrenzung nur max. 13 mA fließen können, dann fühlt die 
Schnecke immer noch 1,3 Volt.

🐌

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.