Shock Sensor PK1 bei Reichelt/Farnell

Hi,

ich bin leider sehr viel mit meinen Auto unterwegs und in der letzten Zeit häufen sich die Schäden, welche durch Leute verursacht werden, die nicht richtig einparken können. Am meisten hasse ich die mit Anhängerkupplung, welche mir regelmäßig das Nummernschild verbeulen. Aber bis jetzt hatte ich noch nie ein Zettel am Auto, wo mal eine Adresse vom Verursacher drauf stand.

Mein Vorhaben:
So naiv wie ich bin, habe ich mir den PKS1 "Erschütterungs-/Schocksensor" bei Reichelt bestellt und wollte, daß bei einer kräftigeren Erschütterung ein Signal zum Mega8 gesendet wird. Entweder an einen "normalen Port" wenn das Signal stark genug ist (ich glaube ab 2,8V nimmt er es als H) oder halt über den ADC. Die Erschütterungsintensität wollte ich gerne einstellen, damit ein Fehlalarm ausgeschlossen wird.

Was habe ich versucht:
Naja eigentlich noch nicht viel. Ich habe ein Multimeter an den Sensor angeschlossen und wollte feststellen, wieviel mV bei verschieden starker Erschütterung messbar ist und was die maximal Spannung waere.
Doch leider ist absolut keine Spannung bei irgendeiner Erschütterung zu messen. Was mache ich falsch???

Danke für Eure Hilfe

P.S: Hier ein Datenblatt bei Farnell http://www.farnell.com/datasheets/37820.pdf

und hier in sehr kurzer Form von Reichelt:
http://www.reichelt.de/?;ACTION=6;LA...e0207ad689c9b5


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Nachtrag:

Produktbeschreibung:
Schocksensor
Sensor für Stoß- und Vibrationsmessung
Empfindlichkeit: 40mVp/1G (25°C 10Hz...1KHz)
Kapazität: 10000pF +/-30%

lt. Hersteller sollte dieser Sensor fuer Glasbruch, Automobileinsatz, .... etc. sein.

Man kann mit einer Spannung von 40mV (Spitze-Spitze) pro g rechnen. Das gilt aber nur, wenn die Spannungsmessung sehr hochohmig erfolgt (20MOhm empfiehlt das Datenblatt). Das ist wohl der erste Grund, warum Dein Multimeter nichts anzeigt.
Der zweite Grund wird sein, daß kurze Impulse (Erschütterung) von Digitalmultimetern nicht richtig angezeigt werden, weil die immer über eine bestimmte Meßzeit integrieren.
Das richtige Meßgerät dafür wäre ein Oszilloskop.

Für den Einsatz als Alarmgeber empfiehlt sich eine Verstärkerschaltung zwischen Sensor und MC. Ein OP mit MOS-FET Eingang wäre dafür wohl eine gute Basis. Damit erreicht man mindestens die Anpassung an den hohen Innenwiderstand des Sensors, außerdem eine Anhebung des Pegels.
Im einfachsten Fall kann man damit vielleicht schon einen Interrupt am Digitaleingang auslösen.

Ich hoffe doch, dass du eine Stromquelle angeschlossen hast
oder wenigstens unter "Widerstand" gemessen hast, nicht unter "Spannung"
(Ist mir einmal passiert!) :-b
Du hast da nichts genaues geschrieben.
Mfg x917

Zitat:

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Zitat von X-917

Ich hoffe doch, dass du eine Stromquelle angeschlossen hast oder wenigstens unter "Widerstand" gemessen hast, nicht unter "Spannung"
(Ist mir einmal passiert!) :-b
Du hast da nichts genaues geschrieben.
Mfg x917

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http://www.farnell.com/datasheets/37820.pdf
Please avoid appying DC-bias by connecting DC blocking capacitor or some other way because otherwise the component may be damaged.

Danke ersteinmal, dass Ihr euch meinen Problem annehmt und sorry das ich erst jetzt antworte aber ich komme meist erst spät nach Hause.

Nein ich habe weder eine Spannung angeschlossen noch eine Widerstandsmessung durchgeführt (um auch dabei keine Spannung einzuspeisen!). Einfach an die beiden Kontakte vom Sensor das Messgerät angeschlossen und halt auf den Tisch rumgeklopft.

Ich hatte das Datenblatt so verstanden, dass bei einer Erschütterung eine sehr geringe Spannung abgegeben wird, welche mit zunehmender/anhaltender Erschütterung stärker wird.

Also theoretisch gebe ich keine Spannung hinein, sondern bekomme eine raus. Oder habe ich da was falsch verstanden?

Die Antwort von "ranke" würde ich auch noch einsehen, doch leider habe ich kein Oszi.
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Ich habe in meiner Bastelkiste noch einen LM324 (OPV) und einige BS170 (MOSFET's) sowie halt die üblichen Standartbauteile vielleicht könntet Ihr mir bei einen Testaufbau helfen.

Um die relativ kleine Wechselspannung mit einem DC Voltmeter zu messen, kann man sie mit einem aktiven Gleichrichter gleichrichten (und verstärken).

http://www.loetstelle.net/grundlagen...er/opamp_5.php

Ich dachte das eine Gleichspannung "lt. Legende im Datenblatt" am Sensor ausgegeben wird? Warum sollte ich sie nochmals Gleichrichten?

Ich habe zwischenzeitlich mit dem LM324 eine Nichtinventierende Verstärkerschaltung aufgebaut mit einer Verstärkung von 11. Am Eingang und an Masse habe ich den Sensor angeschlossen (den OPV betreibe ich mit Einfacher Betriebsspannung von +5,05 V und GND).

Wenn ich jetzt am Ausgang des OPV's ohne Sensor messe, bekomme ich 3,78 V. Mit angeschlossenen Sensor genau das gleiche, auch wenn ich die ganze Zeit auf den Sensor kloppfe.

Wie habe ich gemessen (um ein Messfehler auszuschliessen). Die GND Leitung vom Messgerät auf GND der Betriebsspannung und + vom Messgerät an den Ausgang des OPV's.

Vielleicht ist ja auch die Ausgangsspannung des Sensors zu gering für den OPV?

Als Schaltung habe ich folgende verwendet:
http://www.mikrocontroller.net/artic...undschaltungen
Abbildung b.

Als Widerstände habe ich R6 = 100K und R7 = 10K und Metallschichtwiderstände genommen ergibt wie schon erwähnt eine Verstärkung von 11 auch wenn ich R7 durch einen 1K Widerstand ersetzte (Verstärung von 101) messe ich komischer Weise auch 3,78 V! Wie kann das sein? Ob mit oder ohne angeschlossenen Sensor. ***grübel grübel***

Den Vorschlag von "Manf" habe ich noch nicht probiert, da ich mir nicht sicher war, welche der Gleichrichterschaltung ich versuchen soll Halbwellen oder Vollwellengleichrichter? Leider sind auch nirgends Berechnungsgrundlagen für die Widerstände aufgeführt und ich halt noch denke, dass eigentlich eine Gleichspannung vom Sensor abgegeben wird.
:-k

Zitat:

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Please avoid appying DC-bias by connecting DC blocking capacitor

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Wenn er doch nur zwei Anschlüsse hat, wie sollte er sich denn dann mit einer Gleichspannung hinter dem Kondensator bemerkbar machen?

Wieviele Wellen gleichgerichtet werden (halb- oder voll-) ist erst einmal egal. Am besten Du nimmst einen Spitzenwertmesser, Schaltung 3.
Manfred

Hallo Manf und an alle anderen.

Zwischenergebnis:
also ich habe die Schaltung lt. Deinen Wunsch aufgebaut Abbildung 4.3 die 1. Schaltung, doch dort messe ich im Ausgang 3,54 V staendig es ändert sich nichts, wenn ich auf den Sensor klopfe.

Aber was ich festgestellt habe ist, wenn ich am Eingang des OPV's messe dann liegt mit angeschlossenen Sensor in Ruhe 285mV an und aendert sich nur wenn ich klopfe =D> auf über 3V (mein Messgeraet hat leider keine Peak oder Min/Max Speicherung) im Mittelfeld so auf 1 V.

Vielleicht ist das ja ein neuer Anhaltspunkt.

P.S.: Wenn ich den OPV überhaupt nicht beschalte, also ich meine nur +5V und GND und den Sensor auf GND und Eingang am OPV, liegt ebenfalls 285mV am Eingang des OPV's (Ausgang Sensor) an und reagiert auf meine Klopfzeichen wie oben beschrieben.

Nachtrag:
Schaltung wieder umgebaut zur "nichtinvertierenden Verstärker" auch hier Ein- und Ausgangsmessung durchgeführt.
Die Messung sieht jetzt ganz anders aus :-k . Am Eingang des OPV's (Ausgang Sensor) baut sich die Spannung von 0V relativ schnell auf bis ca. 1V und fällt wieder auf 0V ab und baut wieder auf usw. .Als Wenn halt ein Kondensator Geladen/Entladen wird. Der Ausgang zeigt mir wieder konstante 3,76 V also dort ändert sich nichts.

Verstärkung = 1+ (10K/4,7K) = 3,1
würde theoretisch bei 285mV = 883 mV und bei 1V = 3,1 V ergeben.
Doch leider eben nicht! Ich versteh nun gar nichts mehr. ](*,)

Dem Operationsverstärker sollte man wie auch sonst üblich einen Arbeitspunkt vorgeben, damit der Eingangsstrom fließen kann. Dafür reicht beim LM324 ein Widerstand nach GND. *)
Bei 5V Versorgung wird der Ausgang seinen Maximalwert bei 3,5 Volt haben. **)
Manfred



LM324
*)Input common-mode voltage range includes ground
**)Large output voltage swing 0V to V+ − 1.5V

Hallo Manfred,
kannst Du mir bitte mal eine verständliche Übersetzung zu diesen (ja ich habe es auch im Datenblatt gelesen, konnte aber nichts anfangen damit) Satz geben?

"Input common-mode voltage range includes ground "

Ich denke mir das es in die Richtung geht, ... die eingespeiste Spannung sollte nicht die Betriebsspannung überschreiten oder vielleicht eher in die Richtung Pull-Up???

Also ich habe Deinen Vorschlag umgesetzt und an Ue und GND einen Widerstand angeschlossen (10 K). Wie ich den Berechnen soll, konnte ich trotz Google nicht herausfinden. Ich habe auch keine Schaltung gefunden, wo ich einfach den von Dir erwähnten Widerstand auf GND schalte.

Also das momentane Ergebnis ist folgendes:

Am Eingang des OPV's (Ausgang Sensor) liegen jetzt 0,1 mV an (es sieht so aus als ob der Kondensator im Sensor durch den Widerstand entladen wird) als OPV Schaltung habe ich wieder eine Nichtinventierende Verstärkerschaltung aufgebaut (V=101). Am Ausgang des OPV's liegen jetzt "in Ruhe" 117 mV an. Bei Erschütterung/Klopfen 130-150 mV bei "starken" Klopfen bis ca. 250 mV und bei "extremen" Klopfen ca. 1V und mehr.

Frage:
Wie kann ich den Widerstand von Ue->GND berechnen?
Was muß man machen, wenn ich vom 1. OPV Ausgang in den 2. OPV Eingang gehe (selbe Verstärkerschaltung, kaskadiert bzw. nachgeschaltet) verhindern, daß bei einen max. Wert des Sensors (bis jetzt nicht bekannt) die Eingangsspannung am 2. OPV zu groß wird und ihn dadurch zerstört aber das Ausgangssignal bei Erschütterung noch zwischen 2,7V und 3,5V liegt? Wenn der OPV übersteuert kann er ja eigentlich nur die 3,5V (bei mir max 3,8V) ausgeben, hab halt nur wegen den Eingang Angst.

"Input common-mode voltage range includes ground "
Das heißt, dass der Verstärker mit einem Abeitspunkt von 0V oder GND am Eingang noch als Verstärker arbeitet.

Zitat:

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Am Ausgang des OPV's liegen jetzt "in Ruhe" 117 mV an. Bei Erschütterung/Klopfen 130-150 mV bei "starken" Klopfen bis ca. 250 mV und bei "extremen" Klopfen ca. 1V und mehr.

die Eingangsspannung am 2. OPV zu groß wird und ihn dadurch zerstört

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Das sieht doch schon einmal nach einer erfolgreichen Funktionsprüfung für den Sensor aus.

Der OPV geht durch Spannungen immerhalb des Versorgungsbereichs am Eingang nicht kaputt.

Zitat:

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Wie kann ich den Widerstand von Ue->GND berechnen?

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Die Zeitkonstante "RC" zusammen mit dem Koppelkondensator C soll um den Faktor 3-10 unter der Arbeitsfrequenz des Sensors liegen.
Manfred

Zitat:

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Die Zeitkonstante "RC" zusammen mit dem Koppelkondensator C soll um den Faktor 3-10 unter der Arbeitsfrequenz des Sensors liegen.

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Hast Du mal eine Beispielrechnung für mich? Ich wüßte sonst nicht, wie ich das Berechnen soll. Lt. Datenblatt ändert sich doch die Frequenz bei Vibration.

P.S.: Habe jetzt den 1. OPV mit V=101 und den 2. OPV mit V=11 nachgeschaltet sowie eine 2mA LED nach GND (natürlich mit Vorwiderstand) am Ausgang des 2. OPV's. Jetzt blinkt die LED je nachdem wie hoch die Intensität der Vibration/Klopfzeichen ist.

Die Arbeitsfrequenz ist eben die, die Du noch auswerten möchtest. Es wird aber nicht kritisch sein.
Wenn man als Widerstand 100kOhm nimmt und als Kondensator 100nF dann erhält man eine Zeitkonstante von 0,01s.
Anregungen wie ein Klopfen haben deutliche Signalanteile die bei höheren Frequenzen liegen und damit gut durchgelassen werden.

Bis 1MOhm kann man zur Not auch bei einem LM324 noch gehen wenn man auf Symmetrie der Eingangswiderstände achtet und 1µF Kondensatoren wären auch möglich.
Manfred