Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schaltuns-Problem!!!!!


von Sebastian L. (leidi)


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Hallo,

versuche kurz das Problem (bezieht sich auf Heizung/Klimatisierung) zu 
beschreiben:
Habe zwei getrennte Signale zur Verfügung: Heizsignal 0-10 V und 
Kühlsignal 0-10V. Je größer die Regelabweichung (Diskrepanz zwischen 
Soll-Ist), desto höher ist der Spannungswert des Signals. Also wenn 
Soll=Ist dann Spannung 0V.
Jetzt muss ich beide 0-10 Volt Signale in folgende Form umwandeln:
Der Sollwert liegt jetzt bei 5V (sollte evtl. variabel zwischen 4V und 
6V liegen). Das heißt, man bräuchte einen Offset. Wenn Temperatur zu 
niedrig, dann muss Heizsignal ab 5 Volt bis 8 Volt generiert werden. 
Wenn Temperatur zu hoch, dann muss Signal ab 5 Volt bis 0,9 Volt 
generiert werden (die Spannung muss also invertiert werden).
Habe mal eine Skizze angehängt, aus der hoffentlich das Problem besser 
hervorgeht…gemäß dem Motto: ein Bild sagt mehr als 1000 Worte

Nochmal kurz zusammengefasst:
Ich brauche nen Spannungsbereich von 0,9 – 8,1 Volt.
Ich brauche nen Offset, am besten variabel zwischen 4 und 6 Volt.
Die Spannung des Kühlsignals muss invertiert werden.

Habe im Augenblick wirklich Probleme hierfür eine Lösung zu finden. Bin 
für jeden Tipp dankbar.

Lieben Gruß
Leidi

von Nico (Gast)


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Da fehlt noch die Skizze!
Sollte aber alles machbar sein mit OP's!

von Axel R.[DG1RTO] (Gast)


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wenn man auf "Vorschau" klickt, ist der Anhang weg...

von Sebastian L. (leidi)


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Upps, sorry

von Sebastian L. (leidi)


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Hey, wenn Ihr Fragen habt, dann scheut euch nicht sie zu stellen... :-)
Habe so etwas von keiner Ahnung vom Schaltungsentwurf...bin über jeden 
Vorschlag dankbar!!!

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ja das wären zwei Operationsverstärker, einer nicht invertierend der 
andere invertierend beschaltet. Verstärkung in beiden Fällen kleiner als 
Eins. Wenn die Eingangsspannung genau bei Null Volt liegen kann, müssen 
die OPs mit zwei Betriebsspannungen versorgt werden oder aus 
"rail-to-rail"-OPs bestehen. Für 10 V max. Ausgangsspannung sollte die 
positive Betriebsspannung min. 2V eher 3V darüberliegen.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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+0,9V am Ausgang kann noch ein normaler LM358, die Null am Eingang gehen 
damit auch noch halbwegs. Verstärkung "Heizen" ist 10V/(8-5)V = 
3,333fach
Vestärkung "Kühlen" ist (minus) 10V/(5-0,9)V = -2,439 fach

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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nein Kehrwert natürlich 0,30 und - 0,41

von Sebastian L. (leidi)


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Vielen Vielen Dank für eure Antworten...
Wie ihr wahrscheinlich schon bemerkt habt, bin ich verdammt unsicher in 
diesen Dingen; wäre es sehr dreist nach einer SchaltplanSKIZZE zu 
fragen...????
Lieben Gruß
Leidi

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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wir hatten sowas gerade neulich:
Beitrag "Spannungsumsetzer vun 2,332VDC - 4,332VDC auf 0-10VDC"

Berichtigung: Verstärkung 5..8,1 V ist 0,31 fach
der "neutrale Punkt" des Heizungs-OP liegt bei 7,35V, dort sind die 
Spannungen an allen drei Anschlüssen gleich. Der "neutrale Punkt" des 
Kühlungs-OP liegt bei 3,55V.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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So würde das aussehen, Widerstandswerte habe ich noch nicht 
ausgerechnet. Da ein nichtinvertierender Verstärker eine Verstärkung 
größer oder gleich Eins hat, muß der Spannungsteiler davor sitzen.

von Sebastian L. (leidi)


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Hey Christoph,

du bist nen Schatz!!! Vielen Vielen Dank!!!
Ich hätte da echt Std. dran gesessen.
Ich versuch mal die Widerstände selber zu berechnen. Könnte aber etwas 
dauern, bis ich es verstanden habe :-)

Lieben Gruß

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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So fertig ist es nicht, aber zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten sind 
aufgestellt.

von Sebastian L. (leidi)


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RESPEKT!!!


Ich sitze immer noch am Anfang...und du bist fast fertig!!! Wahnsinn...

Blicke, wenn ich ehrlich bin auch noch nicht wirklich durch...aber ich 
arbeite dran... :-)


Kann mich nur wiederholen... Vielen Dank

von Sebastian L. (leidi)


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Waow...war wohl ein wenig vorschnell!!! So einfach ist das gar 
nicht...jednfalls für mich nicht! Habe mir gerade erstmal den 
Tietze/Schenk rausgeholt, um die blöden OPs zu verstehen. :-)

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ich hätte beim "Neutralen Punkt" 7,35V bleiben sollen, damit rechnet es 
sich so einfach. Da bei dieser Eingangsspannung kein Strom durch R1 
fließt, muß der Spannungsteiler R2, R3 genau für diese Spoannung 
berechnet sein.

Also (12V-7,35V)/7,35V = 0,6327. Mal wieder meine Tabelle bemüht:
http://www.mikrocontroller.net/articles/E24-Teiler
also nächster Normwert: 0.6323 = 430/ 680. R2= 68k R3=43k .
(Der Widerstand sollte bei normalen OPs nicht viel über 100k liegen, 
sonst verfälschen dessen Eingangsströme die Rechnung, und nicht viel 
unter 10k sonst wird die Signalquelle belastet, was wieder zu Fehlern 
führt.)

Jetzt fehlt nur noch R1, der sich aus den anderen Gleichungen ergibt. 
Z.B. für Null Volt am Eingang sind R2 und R1 parallel, die Spannung am 
Knoten der drei Widerstände soll 5V sein.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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So sollte es endlich funktionieren, R1 hat ziemlich genau 56k.

von Sebastian L. (leidi)


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Mahlzeit,

du hast was gut bei mir!!! Vielen herzlichen Dank...
Ich bin ehrlich...nach wie vor habe ich es noch nicht wirklich 
verstanden, wie du auf die Werte kommst. Gib mir Zeit bis Montag, 
vielleicht steige ich ja noch dahinter...

Nochmals vielen Dank

Lieben Gruß
Leidi

von Sebastian L. (leidi)


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Mahlzeit Christoph,

wollte nur kurz eine positive Statusmeldung abliefern. Klappt alles 
vorzüglich!!!
Bin allerdings noch nicht dahinter gestiegen auf welche Art und Weise du 
an die Widerstandswerte gekommen bist...wenn du mir evtl. mal bei ganz 
viel Zeit und bei noch mehr Lust und Laune in kurzen Stichpunkten 
erläutern könntest, wie du darauf gekommen bist, dann wäre ich dir sehr 
dankbar!!! :-)

Also nochmals...Vielen herzlichen Dank

Gruß
Leidi

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