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Thema: NE555 Taktproblem

  1. #1
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    NE555 Taktproblem

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    Hallo!

    Ich möcht mir eine Wetterstation bauen. Im Internet habe ich schon viele Projekte dazu gefunden. Ich habe Probleme mit dem kapazitiven Luftfeuchtigkeitssensor. Diesen möchte ich mit einem NE555 Timer IC und nem PIC auswerten. Das Problem liegt im Timer. Diesen betreibe ich nach Datenblatt als Astabilen Multivibrator. Für die 2 Wiederstände benutzte ich je 100k und als Test Kondensator nen 100pF. Rein rechnerisch sollten da 48,3 kHz rauskommen, gemessen mit dem Oszi habe ich aber nur 36 kHz.
    Das ganze habe ich auf nem Steckboard und auf ner selbst gemachten Platine aufgebaut und 2 mal das gleiche Ergebniss.

    Wäre echt super wenn einer von euch nen Tipp dazu hat.

  2. #2
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Wenn der Kondensator 134pF anstelle von 100pF hätte dann würde es ja stimmen.
    Den Kondensator wirst Du nicht nachgemessen haben?, die Streukapazität kommt noch dazu, dann stimmt es gar nicht so schlecht.

    Was ist das Problem? Dass man nach Baulementedaten nicht genau auf die berechnteten Daten kommt. Wenn man es nachmessen kann, dann kann es mit einem Abgleich an einem dafür vorgesehenem Element perfekt werden.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo alex@home!

    Ich würde ein LC Oszillator mit einem Transistor bauen und die Frequenz mit dem PIC messen. Aus lookup table, würde ich dann die Luftfeuchtigkeit ablesen.

    MfG

  4. #4
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    Hallo!

    @Manf:
    Du hast recht was mein problem angeht. Ich habe aber noch eines. Leider kann mein Meßgerät keine so kleinen Kondensatoren messen. Ich hab je 2 Stück 100, 120 und 150 pF vom gleichen Typ. Ich weiß das ist gewagt, muß aber fast so gehen. In dem Bild im Anhang hab ich mal ne Tabelle erstellt mit den Ist- und Sollwerten. Dabei störrt mich das die Abweichung bei 150pF bei 6kHz und bei 100pF bei 12kHz liegt. Wie gleicht man sowas am besten ab? Am besten per Software oder?
    Mich hat einfach nur gestört des es schon viele so gelößt haben und niemand vom Problemen gesprochen hat. Ein anderes Projekt habe ich komplett. Hardwaretechnisch hab ichs auch so. In der Software hat der schon einen Korrekturwert drin, aber das wars. Bei unterschiedlichen Abweichungen an den Bereichsenden sollte da schon eine Auffälligere Umrechnung zu erkennen sein. Da ist aber nichts.
    Irgendwie sieht das so aus als wäre bei mir alles Schiefgegangen wo gar nichts schiefgehen kann

    @PICture
    die Frequenz mit dem Pic zu messen und den wert gleich als Luftfeuchtigkeit anzuzeigen ist kein Problem. Soweit war ich schon, nur haben die werte nicht gestimmt. Kannst dir gerne mal das Bild im Anhang ansehen. Aber was meinst Du mit LC-Oszillator und Transistor? So eine art Schmitt Trigger? Gibts da auch ne Formel um das Ergebniss nachzurechnen oder müsste ich die Schaltung mit verschiedenen Kondensatoren abgleichen?
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken test_153.jpg  

  5. #5
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Wenn Du annimmst, dass jeder Kondensator 33pF größer wäre als angegeben dann stimmt die Rechung gerade.
    Es könnten also 33pF "Streu-"Kapazität in der Schaltung drin sein.
    Ohne Kondensator 140kHz?
    Manfred

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo alex@home!

    Ich habe festgestellt, das Du Dir Probleme machst, dort wo es eigentlich keine gibt.

    Es ist praktisch unmöglich eine Schaltung zu bauen, dessen Streu- (Montage-) Kapazitäten gleich Null sind. Aus der Abweichung kann man sie ausrechnen und in den weiteren Berechnungen berücksichtigen.

    Wenn nur ein Element (z.B. ein Kondensator mit gleich langen Pins in gleicher Stellung zur Leiterplatine) gewechselt würde, würden sie (fast) gleich bleiben. Erst dann, wenn die Streukapazität bekannt ist, kann man die Frequenz genauer berechnen.

    Ich habe ein Hartleyoszillator gemeint (siehe Code).

    MfG
    Code:
    
                                   VCC
                                    +
                                    |
                             +------+-------+
                             |      |       |
                             |      C       |
                             |  L/2 C       |
                            .-.     C       |
                         10k| |     +---+  --- C
                            | |     C   |  ---
                            '-' L/2 C   |   |
                             |      C   |   |
                             |      |   |   |
                             |      +---|---+
                             |      |   |
                             |    |/    |
                      +------+----|     |
                      |      |    |>    |
                      |      |      |   |
                      |      |      +---+------->
                      |      |      |
                     ---    .-.    .-.
                  u1 --- 10k| |    | |1k
                      |     | |    | |
                      |     '-'    '-'
                      |      |      |
                     ===    ===    ===
                     GND    GND    GND

  7. #7
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    Hey, Manfred danke. Da hast Du recht. Habs auch gerade nochmal nachgerechnet. Ich hab mich in die 6 und 12kHz differenz verrant. Bei mir sinds 170kHz beim Seckboard und 250kHz auf der Platine ohne Kondensator. Das sind dann 28pF und 19pF Streu Kapazität. Sie verändert sich also. Auf dem Steckboard ist das klar. Sollte ich die Platine sauber machen und lackieren um Feuchtigkeit fern zu halten oder könnte auch Temperatur einfluß darauf haben?
    Gruß Alex

  8. #8
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    Hallo PICture!

    Von Hartleyoszillatoren hab ich noch nie gehört. Sieht aber interessant aus. Von der Funktion schätze ich mal identisch. Vom Platzbedarf auf der Platine schätze ich wird etwas mehr benötigt. Das ist egal aber bedeutet das nicht auch mehr Streukapazität? Was ist der Vorteil dieser Schaltung, eine höhere Genauigkeit?
    Ich habe festgestellt das sich die Streukapazität ändert. Gibt es eine möglichkeit sie konstant zu halten? z.B. durch lackieren der Platine?

    Gruß Alex

  9. #9
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    Die beteiligten Bauelemente werden wesentlich zur Kapazität beitragen, hoffentlich mit konstanter Wirkung. Ansonsten solltest Du natürlich die Streukapazitäten, klein halten. (kleine Flächen der Leiterbahnen und großen Abstand zu benachbarten Leitern)
    Bei den Oszillatoren solltest Du zwischen LC und RC unterscheiden, (L Induktivität, R Widerstand). Bei RC verändert sich die Priodendauer linear zu C, bei LC mit der Wurzel von C.
    Manfred

  10. #10
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    @ alex@home

    Als Vorteil finde ich, dass nicht viel Bauteile benötigt werden. Die Genauigkeit gegen 555 kann ich nicht beurteilen, da ich nicht verglichen habe.

    Die Streukapazitäten ändern sich meistens wegen anderer gegenseitiger Plazierung der Bauteile und dessen Verbindungen auf der Platine. Sie können sich auch ändern, wenn die Lage der Platine gegen Metallgehäuse sich ändert. Die Induktivitäten in stabilen Schaltungen (Oszillatoren, Filter) besitzen ein kleines Metallgehäuse (z.B. im Radio oder Fernseher).

    Über Änderungen wegen Feuchtichkeit der Platine (bei Epoxyd) ist mir bisher nichts bekannt. Beim Steckerbrett ist leider jede Änderung zu erwarten.

    Praktisch ändern sich die Streukapazitäten nicht, erst dann, wenn die Platine im Metallgehäuse stabil befestigt und das Gehäuse gechlossen wird.

    MfG

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