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Thema: Probleme mit US-Sensor in SMD

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Probleme mit US-Sensor in SMD

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    Hallo allerseits,

    folgendes Problem macht mit seit einer Woche die Feierabende sauer:

    Für den Sensorkopf meines Bots hatte ich schon vor längerem die US-Sensorschaltung aus dem Wissensbereich nachgebaut. Funktioniert stets zuverlässig und ausreichend genau. (Bild : A)
    Da ich nun die komplette Elektronik in SMD überarbeite um Gewicht und Platz zu sparen, habe ich auf die recht einfache Schaltung in SMD nachgebaut (Bild: B). Doch diese hat sich stets geweigert, zu funktionieren. Als Transistor habe ich anstatt des BC547C den SMD BC847 genommen und vom 4011 einfach die entsprechende SMD-Version.
    Alles half nichts, das Teil funktionierte nicht. Ein US-Impuls wird gesendet, irgendwann wird auch irgendwas empfangen, aber ein Zusammenhang zwischen Messergebnis und HIndernisentfernung ist nicht herstellbar.

    Davon ausgehen, das entweder die Transistoren oder mein Hirn nicht Schaltungskompatibel sind, habe ich die Schaltung nochmals neu aufgebaut aus teilweise nicht SMD-Typen.

    Wieder kommt nur Schnulli als Ergebnis und keine brauchbaren Sensordaten Ich bekomme ich höchstens so eingestellt, das ich eine Hand direkt vor den Wandler detektieren kann, aber eine Reichweite von 2cm ist nicht so prickelnd

    Falls ihr noch einen Tipp habt: her damit *anfleh* Ich bekomme schon graue Haare!

    Die Schaltungen habe ich mehrfach gründlichst geprüft und im Bereich meiner Möglichkeiten durchgemessen. Alles entspricht dem Schaltplan und der ersten Lochraster-Version. Die US-Wandler habe ich auch schon ausgewechselt. Der Lochrasteraufbau funktioniert immer, der SMD-Nachbau funktioniert nie.

    Doch in SMD auf selbstgeätzter Platine will das Ganze einfach nicht funktionieren

    Gruß MeckPommER
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken us_150.jpg  
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  2. #2
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Als Unterschied käme auch der 4011 in Frage.
    Es gibt ja Gattertypen mit unterschiedlicher Treiberfähigkeit.
    (Die Pufferung der Versorgungsspannung geht in die gleiche Richtung.)
    Hast Dir das Signal am Sender einmal angesehen?

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Danke für den Tipp! Hatte ich auch schon vermutet und daher den 2. SMD-Nachbau mit selbigem 4011-Typen aufgebaut. Ich werde die Schaltung zu Testzwecken nochmal mit ein paar zusätzlichen Kondensatoren für die Versorgungsspannung "bewerfen" und dann weitersehen.

    Kann der Grund in zu eng beieinanderliegenden oder schmalen Leiterbahnen zu finden sein?

    Ansehen konnte ich mir das Signal allerdings nicht, nur anhören

    Da ich momentan keine Idee habe, woran es liegen könnte, werde ich den Sensor mit einer OpAmp-Schaltung zu realisieren versuchen, wenn ich noch 1-2 Tage mit meinen Platinen in den Sand setze. Schlechter kann das Ergebnis kaum werden
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  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Die Spulen könnten ein problem in SMD sein. Der Abgleich der Frequenz geht schließlich über den Abstand. Außerdem kann der Spulentyp die Güte beeinflussen. Die Spulen müßte man eventuell als konventionelle Teile lassen oder einen anderen Abgleich vorsehen.

    Beim 4011 könnte man auf einen 74HC.... ausweichen, der sollte etwas schneller sein und mehr Strom treiben können. Im Prinzip sollte da aber kein Unterscheid zwischen der SMD und der normalen Version sein. Ein oder 2 Kondensatoren in Versorgungsspannung sind sicher eine Gute Idee, die fehlen im Shcaltplan noch.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Bisher hatte ich nur einen 100nF in der Versorgungsspannung. Mal sehen ob mehr auch mehr bringt. Die Spule hatte ich nur als konventionellen Typen gefunden und verbaut in allen Versionen.
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  6. #6
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Der Abgleich der Frequenz geht schließlich über den Abstand...
    Wenn man die erhöhte Spulengüte mit Abgleich über den Abstand von zwei gekoppelten Spulen einsetzen möchte (Insider-Mode für Kleinsignalverstärkerdesign), dann sollte man dazu auch den Spannungsteiler für den zweiten Transistor entsprechend hochohmiger machen.

    Du sagtest aber die Schaltung hätte schon funktioniert, dann sollte man so wenig wie möglich ändern.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Die Schaltung mit konventionellen Bauteilen funktioniert nach wie vor, trotz hin- und herlöten einiger Bauteile auf die neue Platine, bestens.

    Ich muss nochmal an jedem Bauteil Vergleichsmessungen zur funktionierenden Platine durchführen. Habe eben die Platine mit Kondensatoren gefüttert, aber das Ergebnis ist nach wie vor schnulli. Je nach Poti-Position bekommen ich ob oberen Bereich einen Wert, im unteren Bereich einen anderen und dazwischen ein hin- und herflippen der Werte. Zwar irgenwie im Rhythmus scheinbar von Bewegungen dicht vor den Wandlern abhängig, aber nichts Benutzbares.
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  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Da ich nun wie ein Weltmeister gemessen, probiert, nachgelötet, gebetet, poliert, nachgedacht, etc. und trotzdem keinen Erfolg hatte, habe ich eine andere Schaltung verwendet.
    Da ich ungerne sinnlos aufgebe, mußte der neue Sensor natürlich funktional besser werden, als der Bisherige.

    Herausgekommen ist ein Stereo-US-Sensor, mit dessen Hilfe ich erhoffe, Hindernisse noch genauer orten zu können.
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken marvin_us_stereo.jpg  
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