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Hallo Manfred!
Erst mal Danke für deine Antwort. Ich hätte noch eine Frage zur Treiberstufe. Wie genau mach ich das. Was für welche Bauteile brauch ich da. Mach ich das mit einem Transistor oder mit einem FET. Aber ist dann der Strom zur Spannung wieder nichtlinear? Ich hab da nicht so viel Ahnung. Ich schick mal einen Plan mit den ich mir mal überlegt hab, und wollte gern wissen, ob das funktionieren kann.
Was muss ich dabei beachten?
Ich hab da jetzt noch dazugezeichnet, wie ich mir das denke und was es können soll (Diagramm)
theodrin
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Ich glaube, da muss ich auch nochmal ein paar Vorschläge loswerden.
Von links nach rechts:
Die erste Schaltung nutzt eine Source-Schaltung mit einem P-Kanal MosFET. Der OpAmp muss kein Rail to Rail Opamp sein, die Ausgangsspannung der Schaltung kommt trotzdem sehr nah an die Versorgungsspannungen ran. (bis auf wenige mV)
C1 und R2 bilden ein Verzögerungsglied. Das ist nötig, damit die Schaltung nicht schwingt.
In der zweiten Schaltung wird ein Bipolartransistor in Emitterschaltung verwendet. Der OpAmp sollte hier bis auf max. 0,5V an die positive Versorgunggspannung rankommen, ansonsten wird der Transistor permanent durchgeschaltet und die Spannung am Ausgang beträgt immer Vcc. Ein Spannungsteiler (Eingänge an Vcc und den Ausgang vom OpAmp und den Ausgang an den Transistor) könnte Abhilfe schaffen, die Ausgangsspannung des OpAmps bezogen auf Vcc würde dadurch verringert werden. Auch hier entspricht der Ausgangsspannungsbereich in etwa der Versorgungsspannung. Dieses Verzögerungsglied ist zumindest in der Simulation nicht nötig. Der Vorwiderstand R4 sollte aber noch an die Last angepasst werden.
In der dritten Schaltung wird eine Komplementär-Darlington Schaltung verwendet. Die Ausgangsspannung vom Opamp sollten bis auf 0,5V an Masse heranreichen, ansonsten passiert das gleiche wie in Schaltung zwei. Der LM324 schafft das zwar, sollte man aber nicht als Präzisions-OpAmp bezeichnen. Blöderweise wird hier wieder so ein Verzögerungsglied benötigt. Die Ausgangsspannung reicht hier wieder in etwa von Vcc bis Masse.
Edit: Die Spannungsteiler hab ich nicht mit eingezeichnet, die Eingangspannung entspricht in den jetzigen Ausführungen der Eingangsspannung
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Hallo!
OK. Ich zeichne euch eine genaue Angabe, wie das gane Ausschauen soll. Vielleicht hab ich mich ja nicht ganz genau ausgedrückt. Also jetzt ganz genau. Ich habe vor eine Simulation eines PID-Reglers zu bauen. Den Regler mache ich mit LabView. Aber das blöde ist, dass ich aus der Karte zwar 0-10V rauskriege, aber weil da nur maximal 2mA (hab ich gelesen) rauskommen, kann ich die Lampe (eine kleine Halogenlampe, ist mein Anschauungsobjekt) direkt nicht ansteuern. So brauch ich einen Verstärker. Und es wär natürlich toll, wenn der Verlauf so weit als möglich linear wäre, weil ich mir dadurch nachher viel Arbeit erspare, denke ich mir.
Ich zeichne euch jetzt nochmal genau die Schaltung auf wie ich sie ausprobiert habe. Damals noch mit einem FET, der direkt am Analogausgang der Karte hing.
So jetzt zu meinen Zeichnungen: Also die Schaltung zeigt mal meine ersten Versuchsaufbau. Als Regelgröße nehm ich den Temperatursensor. Ich meine so sollte eigentlich, die Temperatur linear der DAQ-Spannung folgen. Aber wenns der Strom tut, tuts hoffentlich auch die Temperatur. Ich hoffe ichhab mir das richtig überlegt. Also jetzt mal als Beispiel: Ich will eine Temperatur von 50°C, hab 30°C. Dann will ich das mit Hilfe eines PID-Reglers(LV) die Temperatur hochgeregelt wird. Und ich denk mir, dass es mir erheblich leichter fällt, die Sache zu realiesieren, wenn der Stromverlauf linear ist.
Ich hab auch noch meine erste Messung attached. Da sieht man halt die Verläufe nur durch eine FET-Ansteuerung. Das war nur ein Versuch.
Ich hoffe das klärt die Frage und führt zu antworten.
theodrin
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Mit einem Komparator funktioniert das doch nicht. Ein Komparator vergleicht zwei Werte und gibt dann entweder -Vcc oder +Vcc aus. Für so Analogkram ist ein Komparator völlig ungeeignet, es sei denn, du willst den jetzt nutzen, um eine PWM zu erzeugen. Das könnte man damit zwar machen, aber nicht mit den oben gezeigten Schaltungen.
Aber nochmal zum eigentlichen Problem: Könntest du mal messen bzw. könnte man wer anderes feststellen, ob eine Halogenlampe einen einigermaßen linearen Spannungs-Strom Zusammenhang aufweist?
Also, ob der Widerstand von dem Ding sich sehr stark bei verschiedenen Helligkeiten ändert.
Vermutlich ist das so. Aber im Grunde bräuchte man dann eine Leistungs-Regelung, denn weder der Strom noch die Spannung wäre dann linear zur abgestrahlten Leistung.
Meiner Meinung nach wären diese Verstärkerschaltungen, wie wir sie jetzt reihenweise hier präsentiert haben, alle ausreichend für diese Anwendung. Zwar sind die dann nicht 100% linear, aber alles andere würde viel komplizierter werden.
MfG
Edit: So würde beispielsweise eine einfache PWM mit einem Komparator aussehen. Ich erhebe keinen Anspruch auf Linearität, außerdem fehlt eine Treiberschaltung. Die Frequenz liegt bei etwa 120 Hz. Falls du Lust hast, das mal aufzubauen, kann ich auch eben die Treiberschaltung noch dazuzeichnen. Wird aber wie gesagt nicht 100% linear werden.
E²dit: Bin mir gerade nicht mehr so sicher ob das mit den 120 Hz stimmte :\ Hab die Schaltung nochmal anders aufgebaut und dann stimmte plötzlich nix mehr ^^ Werd's gleich nochmal neu machen.
E3dit: Nee, Frequenz stimmte doch. Zumindest bei 6V Versorgungsspannung (Frequenz ist hier von der Vcc anhängig. Und vom Ausgangsspannungsbereich des Komparators. Und, und, und... Naja, ist halt nur ne einfache Schaltung)
MfG
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Hallo!
Ich habe jetzt alle Bauteile zusammen und fleißig aufgebaut. Also ich muss euch und mich leider enttäuschen. Es hat nicht so funktioniert wie es sollte. Ich hab als Ergebnis eine noch schlechtere Stromkennlinie bekommen, aber dafür hab ich viel an Wissen angesammelt. Ich hab jetzt nämlich eure Schaltungen verstanden, so denke ich.
Dazu jetzt die Ergebnisse. Also die Stromkennlinie ist leider noch schlechter wie gesagt. Aber ich weiß teilweise wieso. Ihr werdet sehen, dass sie am Anfang eher linear ist, so wie ihr sagtet, aber dann (wenn sie zu leuchten begann, hab ich den Einbruch und die "Im Eimer"-Kennlinie. Hab ich zweimal aufgenommen. 2mal das selbe. Aber der Einbruch kam deshalb weil die bei dem leuchten der Lampe der Widerstandswert verändert hat. Also Problem erfasst, Lösung gesucht!
Auf Spannungen + Strom o. OPV hab ich die Spannungskennlinie. Wenn ich das verstanden habe sollte die Spannung an der Lampe immer genau die haben wie die Spannung aus der DQA-Karte, wegen OPV und der regelt das schon so. Am Anfang funktionierts, dann eher schwach und dann kommt er wieder auf die richtige Kennlinie. Das versteh ich nicht. Liegt das am OPV oder wieder an der Lampe.
Jetzt glaub ich das die Sache nicht mehr so leicht zu lösen sein, wird, aber ihr habts ja sicher noch Ideen! *g*
theodrin
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Hallo!
Also ihr glaubt nicht was heute passiert ist. Ich hab die Schaltung von PICture ausprobiert und ich muss sagen Respekt. Ich häng euch dann noch meine neuen Messungen an und ihr werdet sehen, dass die ganze Sache sehr linear geworden ist. Also so wie ich es mir vorgestellt hab. Danke erstmal an alle!!!!!!!!!
@Babbage: Ja ich hab prinzipell mehr Eingänge als einen. Also ein zweiter wär kein Problem, aber so wie die Sache jetzt läuft, werd ich mir später viel Arbeit ersparen. So kann ich die Leistung einfach linear mit der DAQ - Ausgangsspannung steuern. Das ist wirklich toll.
Aber an PICture oder an alle. Ich würde gern noch verstehen wie die Schaltung funktioniert. Ich hab mal ein paar Ideen dazu, aber ich würde mal gerne eine Erklärung von euch hören.
Jetzt kann ich mich natürlich voll auf das Hardwareaussehen konzentrieren und dann (irgendwann mal) hab ich meine Hardware fertig. Dann fehlt mir nur mehr die Software.
Jetzt hoffe ich natürlich, dass die Temperatur annähernd an die Leistungskennlinie herankommt. Das wird natürlich nicht so sein, aber es passt schon. Ich bin zuversichtlich.
theodrin
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Hallo!
Ich hab jetzt mal die Schaltung aufgezeichnet wie sie jetzt ist und noch ein paar Kommentare dazugeschrieben. Hoffe ihr könnt alles lesen, sonst muss ich es noch mal schreiben.
@Babbage: Deine Vorschläge hab ich noch nicht probiert, werd ich später machen.
Ich bin gerade dabei das mit der Fotodiode auszuprobieren und hab dazu eine aus einem alten Radio herausgebaut. Ich bin mir jetzt nicht sicher, ob die auch auf normales Licht linear reagieren, weil die ja für InfraRot gebaut sind. Ich seh mir das aber mal an.
Bis später
theodrin