Hallo,
eine Frage zur angehängten Schaltung, ich möchte damit ein langsam drehendes Zahnrad überwachen. Ziel der einfachen Schaltung soll sein, dass ich eine Meldung erhalte, wenn sich das Zahnrad nicht mehr dreht. Die Meldung darf zeitversetzt erfolgen.
Das Signal vom Sensor (induktiver Positionsgeber 24V) geht über C2 + R6 an T1, dieser soll regelmäßig C1 des RC-Gliedes entladen.
Das Signal des Sensors hat im Fehlerfall entweder dauerhaft high oder dauerhaft low Pegel.
Im Normalbetrieb wechselt der Pegel mit 1-10 Hz.
Mein Gedankengang war dass ich mit dem Poti eine „Vergleichsspannung“ einstellen kann, welche dann eine „Verzögerungszeit“ darstellen soll. Die Einstellung ist jedoch aufgrund der Ladekurve nicht linear, was aber nichts ausmacht.
Der OP vergleicht beide Spannungen und soll den Ausgang auf High schalten, wenn die Impulse ausbleiben.
Würde dies so funktionieren?
Das Ganze hat keinerlei Sicherheitsaufgaben. Es soll nur überwacht werden ob die Kraftübertragung per Zahnriemen funktioniert – oder ob dieser gerissen ist.
Danke und Gruß Stefan
Lediglich die Kondensatorankopplung des Impulseingangs müsste man mal ausprobieren.
Und 47k/47k am Elko bringt den nicht unter VCC/2, ich würde den Widerstand zum Transistor auf 1k absenken.
Und deine Widerstandswerte am Poti sind sehr niedrig, ein höherohmiges Poti braucht weniger Strom.
Wenn länger ein Impuls fehlt steigt die Spannung über VCC-1.5V und der LM393 vergleicht nicht mehr richtig. Die 47k die an den Transistor gehen dürfen direkt an Masse, das verhindert dann dass die Eingänge über VCC/2 steigen
Ich würde der Schaltung auch eine ordentliche Hysterese verpassen, eben damit sie im Umschaltmoment nicht die Störungen der Versorgungsspannung überträgt.
Impulsausfallerkennungen baut man auch gerne mit NE555 auf, der hat die Hysterese von Haus aus.
Was für einen Ausgang hat der? Wenn es ein "normaler" plusschaltender Sensor ist, dann fehlt der kapazitiven Eingangsstufe der Entladewiderstand.
Wenn es ein minusschaltender Sensor ist, dann fehlt ein Pullup.
Deine Schaltung könnte bestenfalls dann funktionieren, wenn der Sensor einen Gegentaktausgang hat.
Aber auch dann würde ich den Transistor mit einem Pulldown einen definierten Arbeitspunkt verschaffen und mit einer antiparallel zur BE-Diode geschalteten 4148 vor negativen Spannungen an der Basis schützen.
Bau noch eine Diode antiparallel zur BE Diode vom Transistor T1 ein.
Und einen Wid (ca. 330k) parallel zu C1, damit der OP + Eingang innerhalb des erlaubten Eingangsspannungsbereichs bleibt (ca. VCC -2V).
P.S. der Output vom LM393 ist ein OC.
Hab jetzt mal eine Z-Diode in den OP+ Zweig mit rein und die Hysterese (unberechnet!);
Am Impulseingang einen 1k nach GND, dann sollte sich der C ja über die beiden R's und die BE-Strecke entladen können.
Den R (330k) par. zum C habe ich jetzt nicht mit eingezeichnet,
kann mir der den T1 nicht dauerhaft leitend machen, wenn Sensor betätigt ist,
also 24V anliegen, ich muss im Fehlerfall ja beide Zustände (0V / 24V) auswerten können.
Der Sensor ist ein ganz normaler M12 Näherungssensor
Welcher denn? Es gibt "ganz" normale, die Minus schalten, es gibt "ganz normale", die Plus schalten, und es gibt sie auch mit Gegentaktausgang.
Aber offenbar hast du einen, der die Highside schaltet.
dann sollte sich der C ja über die beiden R's und die BE-Strecke
entladen können.
Dann wird der Transistor nur ganz schleichend sperren, weil keiner aktiv die Basis ausräumt. Sondern je niedriger die Ube wird, umso geringer wird der Basisstrom (Stichwort Diodenkennlinie) und desto weniger wird der Kondensator entladen. Und im Grunde wird der dann nie ganz entladen...
Also: mach einen Widerstand parallel zur D1, damit die Entladung in endlicher Zeit vor sich geht.
Bei 24V Impulsen können R6 und R7 etwas hochohmiger gemacht werden.
Damit die Hysterese überhaupt funktioniert, muss am Ausgang noch ein Pullup Widerstand hin. Aber eigentlich braucht man nicht unbedingt eine Hysterese, weil C1 bei fehlenden Impulsen das System in einen eindeutig definierten sicheren Zustand hochfährt.
Das Einstellen der Ansprechzeit kann mit einem 100k Trimmer an dieser Stelle vorgenommen werden.
C2 mit nur 100nF könnte evtl. für den Entladeimpuls für den 47uF Elko zu klein sein. C2 sollte also noch auf 1uF oder mehr vergrößert werden.
Timeoutzeit, sollte innerhalb von ca. 10 sec. kein Impuls mehr kommen, liegt ein Fehler vor, ob 8 sec. oder 12 sec. ist egal.
Das Zahnrad dreht mit 1-10 U/min, ich erhalte 5 Impulse je Umdrehung.
Am Ausgang wird eine Glühlampe oder LED angeschlossen werden.
Bedenke dass T2 in Kollektorschaltung arbeitet und am Fehlerausgang nie mehr als 11,3V rauskommen können! Das Ersetzen von T2 durch einen PNP Transistor hilft auch nicht, weil der PNP Transistor nie abschalten würde.
Lösung: T2 als Emitterschaltung umbauen (BC337) und dahinter noch einen PNP Transistor T3 (BD138) schalten, damit die Logik wieder stimmt.
Evtl. R13 weglassen und den zukünftigen PNP Ausgang dann als "Offenen Kollektor" auslegen (der 2k2 verheizt 260mW).
Das Zahnrad dreht mit 1-10 U/min, ich erhalte 5 Impulse je Umdrehung.
Oha, das wären schlimmstenfalls bei 1 U/min zwischen 2 Impulsen eine Zeit von 12 Sekunden. Da sehe ich schon theoretische/mathemaitsche Probleme bei einem 10-Sekunden-Timeout...
Du wirst viel mehr Zähne brauchen oder eine deutlich längere Zeit für dein Timeout.
Wie ist denn das Tastverhältnis des Sensorsignals?
@Lothar: ich denke deine Schaltung haut so nicht hin, mein Sensor liefert je nach Stellung 24V oder 0V, also im Fehlerfall (je nach Stellung des Zahnrades) könnten auch dauerhaft 24V anliegen, dies würde ja nicht als Fehler erkannt.
ich kann die Zeit auch noch verlängern, die 1 U/min sind minimal mögliche Drehzahl, Normaldrehzahl ist im Bereich 4-10U/min;
Tastverhältnis etwa 60aus : 40ein.
Mehr Zähne gehen nicht, am Zahnrad kann ich nichts ändern.
Mit einem XOR Gatter (CD4070) und einem RC Glied können auch beide Flanken detektiert werden. Aus den restlichen Gattern kann das nachgeschaltete Monoflop realisiert werden. Das würde sich anbieten, wenn der 24V Sensor einen offenen Kollektor hat und somit ein 12V Signal liefern kann.
Die zweite Möglichkeit ist ein Dualoptokoppler bei dem beide Eingangs LEDs antiparallel geschaltetet sind und über einen 470uF Elko mit Vorwiderstand vom Sensor direkt angesteuert werden.
Nur 9 Bauteile und ein paar Zeilen Programm. Einfacher geht es kaum.
Wenn man die Zeit dann auch noch einstellen will, kann man ja einfach ein Poti als 11. Bauteil an den µC basteln.
Wenn man statt des simplen Transistors am Ausgang einen Smartswitch wie z.B. den BSP452 nimmt, dann hat man 1 Bauteil weniger. Und dazu die ganzen Schutzschaltungen des BSP gleich mit drin.
Ich würde noch einen Widerstand einbauen, um den Kollektorstrom von T1 beim Entladen von C2 zu begrenzen.
Man könnte auch länger durchrechnen, ob bei maximalem Basisstrom und maximaler Verstärkung von T1 der erlaubte Spitzenstrom nicht überschritten wird, aber dafür wäre ich zu faul...
Ich hab gestern die Variante mit NE555 aufgebaut und getestet.
Läuft, ist aber schon ein erheblicher Aufwand.
Die Variante mit µC ist da dann doch wesentlich einfacher..
Die Variante mit µC ist da dann doch wesentlich einfacher..
Einverstanden, gibt es vielleicht noch einen andere processor im gesammten System der dafuer benutzt werden kann ?
Beim uC kann man auch einfacher die richtige (timing) parameters eingeben statt parameters die man mittels analoge componenten berechtet und abhaengig sein von zB Frequenz oder entprellung der eingang
Hallo,
hab mal schnell ein PCB mit Attiny gezeichnet, es schaut aufgeräumt aus - trotz zusätzlicher Funktionen (LED direkt an der Pumpe), die analoge Lösung ist deutlich aufwendiger.
Es gibt sonst keinen µC, die Platine darf max. 48x48mm haben und kommt
direkt an den Pumpenmotor hinten mit ran..
Zum Motor geht ein 3 poliges Kabel, welches den Motor mit 24V versorgt, wenn dieser läuft. Es reicht aus wenn ich ein Signal bekomme wenn der Motor angesteuert wird, aber die Hydraulikpumpe nicht mitläuft, die Verbindung Motor/Pumpe erfolgt per Zahnriemen.
Die Pumpe dreht im Normalbetrieb mit 4-5U/min und fördert dabei etwa 0,3l/h Schmieröl. Ein kurzes versagen der Schmierung ist kein Problem, da genügend Restöl vorhanden ist, aber ein längerer Ausfall wird dann zum Problem.,,
Keine Basis bekommt 24V, sie bekommt Strom durch den Kondensator
Ist mir klar.
begrenzt durch den Näherungssensor, und das hält sie aus.
Da sollte man aber schon genauer hinschauen, denn der hier verwendete Sensor hat immerhin einen Bemessungsdauerstrom von 200mA. Das heißt, dann er beim Umschalten problemlos auch mal 1A kann. Für einen üblichen BCxxx ist das zu viel.
Steck dir dein FUD also sonstwohin.
Offenbar bist du der Einzige, der diese Bedenken nicht hat, denn der entsprechende Strombegrenzungswiderstand ist schon ab der allerersten Schaltung hier im Thread drin.
Auswertung_Sensor.PNG
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