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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Gabellichtschranke


Autor: Peter Rauberger (Gast)
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Hallo zusammen,

eigentlich stamme ich aus der SPS Welt und habe von Mikroelektronik eher 
weniger Ahnung. Nun habe ich jedoch folgendes Problem:

In einer neuen Maschine, die ich anschließen soll wurde aus Platzgründen 
eine kleine Gabellichtschranke H21A2 verbaut (Datenblatt im Anhang).
Bis jetzt habe ich verstanden, das die eine Seite Sender, die andere der 
Empfänger auf IR Basis ist.

Nun mein eigentliches Problem:
Meine Betriebsspannung ist 24V und ich will so die Lichtschranke am 
besten mit einem Vorwiderstand anschließen - rauskommen sollte am besten 
ein 24V Pegel (oder zur Not ein 5V Pegel).
Erschwerend hinzu kommt noch, dass die Lichtschranke auf einer Platine 
sitzt bei der die Pins D und E verbunden sind ...

Wie und wo muss ich welche Widerstände setzen, damit ich die 
Betriebsspannung für die Lischtschranke erzeuge und wie bekomme ich 
einen 24V (oder 5V) Ausgangspegel) ???

Vielen Dank für eure Antworten!

Gruß - Peter

PS: Super Forum!

Autor: Peter Rauberger (Gast)
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Hier noch das Datenblatt ...

Autor: ölgötz (Gast)
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Hallo Peter,

mit "Betriebsspannung" meinst du wahrscheinlich einen Vorwiderstand 
zwischen + und Pin 1: 24V Eingangsspannung Lt. Datenblatt braucht die 
IR-Diode 1,7V, macht 24V-1,7V->23,3V Ohmsches Gesetz: R=U/I; und I soll 
lt. Datenblatt 50mA sein, deshalb: 23,3V/0,05A->446 Ohm. Kathode der LED 
(Pin 2) an Masse.

Ausgangspegel: Laut Datenblatt kann dein Transistor gut mit Spannungen 
bis 30V umgehen. Du musst also nur dafür sorgen, dass der Strom durch 
den Transistor nicht über 20 mA steigt. Bei 24V ergeben sich wieder aus 
dem Ohmschen Gesetz 24V/0.02A-> 1200 Ohm als Mindestwert. Probier 
erstmal einen 10kOhm Widerstand aus. Jetzt hast du zwei Optionen: 
Entweder

(1) zwischen +24V und Pin3, Pin4 an Masse oder
(2) zwischen Masse und Pin4 und Pin3 an +.

Von beiden Optionen hängt ab, ob der Ausgang High oder Low sein wird, 
wenn die Lichtschranke unterbrochen wird. Bei (1) würde ich noch einen 
Pulldown-Widerstand gegen Masse, bei (2) einen Pull-up-Widerstand gegen 
+ schalten. Wenn du mit der Schaltung TTL-Pegel erzeugen willst, 
empfehle ich noch eine Z-Diode mit 4.7V, die den Ausgangspegel begrenzt.
Wenn das Signal am Ausgang zu schwach ist, nimm einen 5KOhm Widerstand 
anstatt den 10 kOhm. Kannst auch noch kleinere Werte probieren, aber 
eben nichtz kleiner als die oben erwähnten 1,2 kOhm. Bedenke auch, dass 
du nicht mehr als 20mA aus dem Ausgang zeiehn kannst - wenn du mehr 
Strom am Ausgang brauchst, musst du einen Transistor o.ä. nachschalten.

So, das wär's von meiner Seite. Ich habe nur versucht, das Datenblatt zu 
interpretieren und so würde ich es machen. Sollte sich ein Fehler 
eingeschlichen haben, könnte ja evtl. jemand anderes dies hier 
kommentieren - nix für ungut.

Viel Spass beim Basteln,
Ö

Autor: Kanzler Gorkon (Gast)
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Servus,

das klingt schon mal sehr gut. Ich würd allerdings nicht die "Absolute 
maximum ratings" durch die LED jagen. Mit einem 1k Vorwiderstand kriegst 
ca. 20mA I(v) was leicht reichen sollte. Der Widerstand sollte aber auch 
ein halbes Watt aushalten können...

Autor: Peter Rauberger (Gast)
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Hallo nochaml, erstmal vielen Dank für eure Antworten.

Ich habe noch eine weiteres Problem:

auf der einen Seite habe ich jetzt Pin3 der Lichtschranke (Pin 4 ist auf 
Masse) und auf der anderen Seiten meinen 24V SPS Eingang.

Wie und wo muss ich jetzt Widerstände setzen, damit ich auch den Pegel 
an der SPS bekomme?
Wie stark (Watt) müssen die Widerstände dabei sein?

Gruß Peter

Autor: ölgötz (Gast)
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sorry, ich habe keine Ahnung, was eine sps ist. Gibt's da auch ein 
Datenblatt drüber?

ö

Autor: HildeK (Gast)
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ölgötz (Gast) wrote:
>Bei 24V ergeben sich wieder aus
>dem Ohmschen Gesetz 24V/0.02A-> 1200 Ohm als Mindestwert. Probier
>erstmal einen 10kOhm Widerstand aus.
Das Ohmsche Gesetz ist schon richtig, nur hier werden Werte unter 10-15k 
nicht zufriedenstellen funktionieren, weil der Transistor nicht ganz 
durchgeschaltet wird.
Der H21A2 kann bei einem LED-Strom von 20mA nur mindestens 2mA 
Kollektorstrom. Deshalb würde ich mal eher 12k-15k nehmen.

 @Peter Rauberger (Gast)
Bei Betrieb der Diode an 24V für ca. 20mA brauchst du einen 
Vorwiderstand mit 1k oder 1,2 kOhm, da reicht gerade so ein 0,5W-Typ. 
Besser einen 1W nehmen. Willst du mehr Diodenstrom (50mA ist auf jeden 
Fall zuviel!), dann ist ein 1W -Widerstand notwendig.

Beim Transistor mit 15k sind das an 24V knapp 40mW, da geht sogar ein 
0402 SMD. Du kannst am Ausgang nur 2mA max. ziehen, weil der Optokoppler 
eine 'Stromverstärkung' von nur 0.1 hat.
Den Widerstand so schalten, wie 'ölgötz' in (1) bzw. (2) nannte. Wenn du 
ein 5V Signal brauchst, dann die Transistorseite einfach mit 5V 
betreiben und natürlich den Widerstand entsprechend verkleinern.

Was nimmt denn ein SPS-Eingang an Strom auf, wenn man dort 24V anlegt, 
bzw. wieviel fließt, wenn der Eingang auf GND gelegt wird aus dem 
Eingang heraus? Davon ist es abhängig, ob man noch was nachschalten 
muss.

Autor: Thomas Oyrer (oytschi)
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Hallo!

Ich habe auch eine kleine Frage bzgl. Gabellichtschranke.

Ich hätte gerne, dass bei unterbrochener SChranke 0V und bei offener 
Schranke 12V am Ausgang anliegen.
Hab das leider nicht ganz verstanden, wie das gemeint war oben.
Gabellichtschranke ist folgende:
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/13...

Danke schon mal für einen Tipp.

Gruß Thomas

Autor: Gerhard (Gast)
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Laut Datenblatt gibts davon 4 verschiedene Ausführungen. Schau mal
die 4 Schaltungen am Ende des DB an.
Für Deine Anforderung müsstest Du den Typ 472 haben.

Autor: Gerhard (Gast)
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Typ 3 Inverter/open Collector geht natürlich auch,
dann eben mit externem Pullup.

Autor: Thomas Oyrer (oytschi)
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Also ich hab den mit der Nummer: OPB460N11

gehts dann mit dem nicht??

Autor: Gerhard (Gast)
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Du hast den Typ "Light on/Output high".
Hast Du Dir denn nicht die Innenschaltung angesehen?

Wenn Du es umgekehrt haben willst, mußt Du mit einem zusätzlichen
Transistor invertieren.

Autor: Thomas Oyrer (oytschi)
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ach ja....die Innenschaltung hab ich gar nicht gesehen. Da ich ja den 
oben genannten Typ habe, ist es eh einer mit Light on/Output high und 
somit würde das ja für meine Anforderung passen oder? Also mit "Light 
On" ist ja gemeint, dass nichts zwischen dem Lichtschranken ist oder?

also nur noch 12V an VCC, GND an GND und dann mein Out an den FET zum 
schalten des Relais.

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