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Hallo zusammen,
wie der Titel schon verrät bin ich auf der suche nach einer geeigneten Eingangsbeschaltung um 24V Signale an einem µC-Pin zu erfassen.
Aktuell habe ich zu Testzwecken folgende Schaltung im Einsatz. Die Eingangsbeschaltung ist und muss nicht potentialfrei sein.
Anhang 30872
Was haltet Ihr davon? Sind die Werte die ich für die Bauteile gewählt habe so plausibel bzw. störsicher?
Oder habt Ihr evtl. eine bessere Idee?
Viele Grüße
Hallo!
Es wird nur fur niedrige Frequenzen der Eingangsignale gut funktionieren.Zitat:
Zitat von demmy
Kannst du die Signale näher beschreiben? PICture hat nach der Frequenz schon gefragt.Zitat:
Zitat von demmy
Wenn es binäre Signale sind, welche Spannungspegel(bereiche) sind für High und Low Zustand auf der 24V Seite definiert, und welche auf der µC Seite? Passt die Umsetzung für alle Pegel auch in den Worst-Cases?
Schreibt die 24V Seite einen Mindeststrom vor? Bei manchen SPS Ausgängen ist ein Mindeststrom definiert.
Vielfach kann schon ein einfacher Vorwiderstand genügen (wenn man will, die LED mit zugehörigem Vorwiderstand parallel dazu). MC-Eingänge haben üblicherweise Schutzdioden, die den Eingang vor einer zu hohen Spannung schützen. Ich habe auf die Weise mit einem ATtiny schon 230V AC Signale registriert (ich glaube mich zu erinnern, dass ich 2 x 1MOhm seriell verwendet habe). Für die Dimensionierung des Widerstands muss man den maximal zulässigen Strom der Schutzdioden beachten, bein Atiny war das (glaube ich) um die 2mA, also recht wenig (steht irgendwo im Datenblatt).
Die Schaltung wird durch die niedrigen zulässigen Ströme recht hochohmig, damit auch empfänglich für kapazitive Einkopplungen. Wenn das ein Problem ist, noch einen zusätzlichen Widerstand nach Masse vorsehen.
Guten Morgen zusammen,
also ich denk ein vernünftiger Highpegel-Bereich sollte zwischen 20V und 28V liegen. Ein hochfrequentes Signal wird auch nicht anliegen, die Signale liegen immer mehrere ms an.
Einen Mindeststrom hatte ich jetzt aktuell noch gar nicht im Fokus. Kennt jemand da aus dem Stehgreif einen groben Richtwert den man als Mindeststrom einhalten sollte?
Wichtig ist auf jeden Fall das die Schaltung stabil funktoniert und nicht plötzlich mal ins kippen gerät.
Das heißt, die Pegel des µC-Pin sollten sauber und definiert auf Masse gezogen werden, solange ein Signal im Bereich des highpegels anliegt.
Die Eingänge werden dann Softwareseitig noch entprellt.
Ich glaube ich habe den Basiswiderstand etwas zu hoch dimensioniert kann das sein?
Warum eigentlich? Kann das Signal am µC Eingang nicht einfach High sein, wenn ein Highpegel anliegt? Dann tut es ein einfacher Spannungsteiler. Wenn sowieso in SW entprellt wird, kann der Wert doch auch leicht invertiert werden.Zitat:
Zitat von demmy
MfG Klebwax
OK, soweit so gut. Und welchen zulässigen Pegelbereich hat der Low Pegel der 24V Logik? In dem Bereich darf der Transistor nicht schalten.Zitat:
Zitat von demmy
Und jetzt zu der Ausgangsseite deines Pegelumsetzers. Setzt du mit dem OC Ausgang einen internen Pull-Up am µC Eingang voraus? Ist das so gewollt?
- - - Aktualisiert - - -
Keine gute Idee. Die Schutzdioden leiten die Spannung zu Vdd. Wenn die Spannungsversorgung des µC abgeschaltet ist, könnten sich Kondensatoren in der Schaltung in Richtung 320V aufladen.Zitat:
Zitat von ranke
Der Einwand ist soweit richtig, ob es eine gute Idee ist, kommt auf die Verhältnisse an. Ich hatte in der Schaltung auch einen Widerstand zwischen Vss und Vcc drin um den Strom abzuleiten. Das wäre z.B. bei Batteriebetrieb nicht sinnvoll. Ob der Widerstand wirklich notwendig ist sei dahingestellt, sobald sich eine Spannung aufbaut fangen die meisten Verbraucher auch an automatisch Strom zu ziehen, aber man muss das auf jeden Fall bedenken.Zitat:
Keine gute Idee. Die Schutzdioden leiten die Spannung zu Vdd. Wenn die Spannungsversorgung des µC abgeschaltet ist, könnten sich Kondensatoren in der Schaltung in Richtung 320V aufladen.
Ja, weil weder dein µC noch Parameter deiner Signalquelle bekannt sind. ;)Zitat:
Zitat von demmy
Würde es nicht ein einfacher Spannungsteiler tun, wo die Mittelspannung dann im geeigneten Pegelbereich liegt? Sollte doch die unkomplizierteste Lösung sein.
@ demmy
Am einfachsten bei vorhandenen µC internen "pull ups" Ri wäre am jeden Eingang eine Schottky Diode D:Code:.----------.
| |
| VCC|
| + |
| | |
| .-.|
| Ri| ||
| | ||
| '-'| D
| | |
| +-|---->S---< Input 24V
| |
'----------'
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Guten Abend zusammen,
also ich habe vor einen Atmega8 zu verwenden. Die Idee hinter der Schaltung war den internen Pullup des µC-Pins einzuschalten um dort schon mal einen definierten sauberen Pegel zu haben ohne externe Bauteile zu benötigen. Die Transistorschaltung soll dazu dienen um die Eingangsparameter (Spannungsbereich, Schaltschwellen usw.) zu definieren.
Des weiteren wäre es ja auch ohne weiteres möglich aus dem Transistor einen Optokoppler zu machen und einen potentialfreien Eingang zur Verfügung zu stellen. Aber vielleicht denke ich zu kompliziert.
Also gut wäre es, wenn alles unter 20V nicht zu einem durchschalten des Transistors führt.
@PICture
das mit der Schottky Diode musst du mir nochmal genauer erklären. Habe ich nicht wenn die Diode durchschaltet nahezu die volle Spannung am µC anliegen?
Was ich noch vergessen habe:
Die Schaltung soll an einem handelsüblichen geregelten 24V Schaltnetzteil betrieben werden. An dem Netzteil hängen dann ebenfalls handelsübliche Initiatoren und Endlagenschalter die im Industriebereich mit 24V arbeiten und eben 24V binäre Ausgangssignale ausgeben.
Schau bitte auf die Polarität der Diode. Wenn am Eingang +24 V anliegen ist sie gesperrt. Sie leitet nur bei L < +VCC am Eingang.
Hi,
wenn "wenn alles unter 20V nicht zu einem durchschalten des Transistors" führen soll, der H-Pegel aber von 20..28V gehen soll, wirst Du mit
dieser einfachen Schaltung nicht sehr weit kommen, Zumindest müsste der Spannungsteiler an der Basis genauer berechnet werden, um wenigstens
in die Nähe dieser Zielstellung zu kommen.
mfg
Achim
Soso, Endschalter mit 24V, das hatte ich auch schonmal. Waren induktive Näherungsschalter, da hab ich es eben so wie gesagt mit einem einfachen Spannungsteiler gelöst, ohne Transistoren. Genaue Werte weiß ich nicht mehr, müsst ich nachgucken, jedenfalls funktioniert das soweit sehr gut.
Induktive Näherungsschalter mit open collector npn verwenden. Der Ausgang des Sensors kann dann ohne weitere Umstände mit dem Eingang des MC verbunden werden, ein Pull-up beim MC (intern oder extern) ist notwendig. Außerdem müssen die Minuspole der Stromersorgung des MC und der 24V verbunden sein.
Hast du die 20V aus der Luft gegriffen, oder stehen die in dem Datenblatt des Sensors drin? Im Industriebereich sind die Signalspannungen in der IEC61131-2 definiert. Signalspannung "0": -3…+5 V und Signalspannung "1": 15…30 V. Dazwischen ist es nicht definiert und du kannst deine Schaltschwelle zwischen 5V und 15V so legen, dass es in den definierten Bereichen sicher funktioniert.Zitat:
Zitat von demmy
Alles für den Anwender wichtige aus der Norm sollte im Datenblatt des Sensors stehen. Wichtig ist dabei, dass deine Eingansschaltung den im Datenblatt jeweils für High- und Low-Zustand vorgegebenen Strom zieht. Vor allem bei 2-Leiter Sensoren Typ 2 und 3, weil der Sensor aus dem Eingangsstrom mit Leistung versorgt wird.
Hallo Witkatz,
der Sensor ist mit einem Versorgungsspannungsbereich von 20V bis 28V angegeben. Folglich kann die Ausgangsspannung ja nicht höher oder niedriger ausfallen.
Die Spannungspegel nach IEC61131-2 zu berücksichtigen mach aber durchaus Sinn. Denn dann kann man auch den Typ des Sensors oder den Hersteller gegebenenfalls wechseln
und die Schaltung ist variabel einsetzbar. Aber wie kann ich die Schaltung jetzt sinnvoll umsetzen um diesen "weiten" Spannungsbereich sauber abzudecken?
Mit einem einfachen Spannungsteiler komme ich da ja nicht mehr hin. Ich müsste den ja so auslegen das bei den Maximalen 30V auf der 24V-Seite die maximal 5V auf µC-Seite anliegen ohne den µC zu beschädigen.
dies wäre z.B. der Fall bei einem Spannungsteiler von 50K/10K. Wenn ich jetzt mit diesen Ohmwerten den unteren Punkt berechene also 15V auf der 24V-Seite, dann kommen nur noch 2,5V am µC an.
Das wäre aber laut Datenblatt definitiv ein Low-Pegel im µC, denn da steht drin für High: 0,6 x Vcc = 3V bei 5V Vcc.
Wie werden denn so Eingangsbeschaltungen in der Industrieelektronik realisiert?
Hab gerade mal hier nachgeguckt auf Seite 263, da sind Diagramme für die Schaltschwellen bei verschiedenen Versorgungsspannungen. Bei den standardmäßigen 5V Versorgungsspannung ist alles über 1,8V ein High-Signal und alles unter 1,4V ein Low-Signal (zumindest lese ich das so heraus). Mit einem Spannungsteiler 56k/10k kommt somit eine Spannung zwischen 5,36V und 2,68V für High raus sowie zwischen -0,54V und 0,89V für Low raus, was eigentlich ganz gut passen dürfte. Wer was anderes weiß darf mich gerne korrigieren.
Hi Geistesblitz,
also auf Seite 235 des gleichen Dokuments steht in der zweiten Zeile der unteren Tabelle etwas anderes.
Da steht:
Input High Voltage except XTAL1 and RESET pins
VCC = 2.7V - 5.5V
Min 0.6xVCC
Max VCC + 0.5
Was ist denn nun richtig davon?
Bei einem Spannungsteiler gehen aber auch alle Spannungsschwankungen 1:1 durch. Ist das nicht eine zu simple Lösung?
Hallo,
Das sind die typischen Werte, man sollte Seite 235 nehmen.Zitat:
Zitat von Geistesblitz
Alles was kleine als 0.2*Vcc (@5V = 1.0V) wird garantiert als 0 gelesen.
Was grösser als 0.6*Vcc (@5V = 3.0V) ist, ist garantiert eine 1.
Zwischen 1 und 3 V weiss keiner, welcher Zustand gelesen wird.
Ich gehe mal weiter von 5V Betriebsspannung aus.
Wenn wir nach IEC61131-2 gehen, dann müssen bei 15V mindestens 3V am Pin anliegen. Da wären 1:5 angesagt
Bei 30V sollten aber nicht über 5V am Pin anliegen. Dies ergäbe 1:6.
3V*6 = 18V, ab 18V wird garantiert eine 1 gelesen.
1V*6 = 6V, unter 6V wird garantiert eine 0 erkannt.
Ich bezeichne jetzt mal den Widerstand zwischen Eingang und Pin als R1 und zwischen Pin und Masse als R2.
Durch einem I/O-Pin dürfen maximal 40mA fliessen.
Bei 30V ergeben sich dadurch 30V/40mA = 750 Ohm. Dies ist der kleinste Wert, welcher R1 haben darf.
Die internen Pull Ups brauchen wir nicht, dann sind die maximal 1µA Leckstrom massgebend. R2 muss in diesem Fall den Pin unter 1V ziehen können.
1V/1µA = 1MOhm, das wäre der grösste Wert für R2.
Mit 33k für R1 und 6k8 für R2 wird die Spannung durch 5.85 geteilt.
Bei 30V und 33k liegt der maximale Strom bei 0.9mA.
Die Verlustleistung in R1 liegt dann um die 27mW, also auch kein Problem.
So jetzt kannst du das Ganze mit diesem Wert nachrechnen.
MfG Peter(TOO)
- - - Aktualisiert - - -
Hallo,
Beides stimmt ;-)Zitat:
Zitat von demmy
Im Diagramm sind die typischen Werte eingetragen, auf Seite 235 stehen die garantierten Werte!
Man beachte auf Seite 235 auch die Fussnoten 1 und 2!
MfG Peter(TOO)
Hallo Peter,
ich gebe dir absolut recht!
Aber wenn man nach IEC den gesamten Spannungsbereich von 15V bis 30V abdecken will, komme ich mit einem Spannungsteiler rechnerisch einfach nicht hin.
Betrachten wir mal die Grenzfälle, wie du schon gesagt hast gilt:
bei 15V brauche ich mindestens 3V am µC für ein High Pegel: das wäre dann ein idealer Spannungsteiler mit 40K/10K
bei 30V darf ich maximal 5V am µC Pin haben: das wäre dann ein idealer Spannungsteiler mit 50K/10K
Das lässt sich einfach nicht in Einklang bringen.
Ergänzung:
Ich habe hier mal einen Auszug aus einem Datenblatt eines großen namhaften Industrieelektronik Herstellers. Die haben dort schemenhaft angedeutet wie Sie Ihre Eingangsbeschaltung machen. Ich war gar nicht so weit weg davon. ;)
Nur leider fehlen ein paar wesentliche Angaben in der Schaltung.
Anhang 30879
Hallo,
Ich habe die Norm leider nicht, aber da muss es auch noch Toleranzen geben.Zitat:
Zitat von demmy
Die 15V werden sich aus einer Worst Case Rechnung ergeben, also minimale Versorgungsspannung und maximaler Spannungsabfall am Ausgang.
Die 24V Versorgungsspannung für den Sensor, sind normal etwa +/-20%, also zwischen 19.2V und 28.8V
Dann dürfen am Ausgang und auf der Leitung noch 4.2V abfallen um die 15V zu erreichen.
Die Sensoren sind auch darauf ausgelegt, Magnetventile usw. direkt schalten zu können, weshalb sie auch Ströme von einigen 100mA schalten können.
Was soll das Ganze eigentlich werden und in welchem Umfeld soll es eingesetzt werden?
Bisher haben wir noch gar nicht über Störspannungen usw. gesprochen.
Deine Schaltung mit dem Transistor ist auch nicht besser. Da unterliegt die genaue Schaltspannung einigen Exemplarstreuungen, wie z.B. der Verstärkung des Transistors. Hinzu kommt dann noch der Temperaturdrift von grob -2.5mV/K.
Wenn du es wirklich richtig und einstellbar machen willst, nimmst du einen Komparator wie z.B. den LM339. Der braucht dann aber auch noch eine Hysterese und eine Schutzschaltung gegen Spannungsspitzen usw.
MfG Peter(TOO)
Hallo Hallo,
also ich habe gestern etwas Zeit gehabt und noch ein paar Berechnungen und Versuche bez. der Transistorschaltung angestellt.
Im Datenblatt ist ja für den BC547 unter Electrical Characteristics folgendes angegeben:
Base-Emitter-Saturation Voltage = Vbe = 700mV bei Bedingungen Ib=0,5mA und Ic = 10mA
Gehe ich jetzt mal in meine Schaltung rein:
dann habe ich bei einem 24K Basiswiderstand und 24V (23,3V / 24K) Ib = 0,97mA
bei 15V (14,3V / 24K) Ib = 0,59mA
das ist alles noch absolut ausreichend um den Eingang des µC sauber zu schalten.
Ich habe dann etwas mit der Schaltung rumexperimentiert und konnte sogar bis auf 11V am Eingang runter gehen und dann erst haben erste Probleme angefangen das die Schaltung instabil wurde.
Nach oben hin gibt es so und so keine Probleme, solange die Spannung nicht so hoch wird das der Transistor nicht in Flammen aufgeht.
Also ich glaube selbst mit Temperaturdrift ist der akzeptable Eingangsspannungsbereich wesentlich größer als mit einem Spannungsteiler und größer als nach IEC-Norm gefoderdet.
Hallo,
Über dieser Spalte steht aber auch Typisch und es gilt nur bei 25°C.Zitat:
Zitat von demmy
Hinzu kommt noch, dass bei diesem Wert der Transistor in der Sättigung ist, also genau an der Grenze zur Übersteuerung.
Darunter steht der Wert, wann der Transistor schaltet und da liegt der Wert zwischen 580mV und 700mV.
Nun ist ein Transistor aber eigentlich ein Stromverstärker.
Wenn wir jetzt 1V als Schaltschwelle für den I/O-Pin nehmen, einen Kollektorwiderstand von 1k und Vcc = 5V nehmen.
(5V-1V)/1k = 4mA (Ic)
Das Hfe liegt nun aber zwischen 110 und 800.
Eine 0 am Pin ergibt sich also zwischen Ib = 4mA/110 = 36µA und Ib = 4mA/800 = 5µA
Etwas einschränken kannst du das Hfe, indem du klassifizierte Typen (A, B oder C) nimmst. Aber ein Faktor 2 bleibt auch dann noch.
Diese Angaben sind jetzt alle für 25°C, die Temperatur ist dabei nicht berücksichtigt.
Hier: https://www.fairchildsemi.com/datasheets/2N/2N3904.pdf
Kannst du für einen ähnlichen Transistor (Auf Seite 4) den Einfluss der Temperatur in den Diagrammen sehen.
Dein Experiment gilt für das von dir verwendete Exemplar.
Meistens sind sich Exemplare aus dem selben Wafer recht ähnlich oder es gibt systematische Unterschiede zwischen Zentrum und Randlage.
Bei unterschiedlichen Chargen ist dann die Streuung am grössten, Erst recht bei verschiedenen Herstellern.
Für Worst Case gilt aber immer das Datenblatt, dazu muss man es aber auch richtig lesen können.
Anmerkung: Manche Parameter werden mit Impulsen gemessen. Dabei verhindert man, dass sich der Prüfling durch die Verlustleistung erwärmt und nicht mehr bei 25°C gemessen wird.
MfG Peter(TOO)
Dazu klemmt man dann den Eingang mit einer Diode auf die Versorgung des µC. Wobei diese Diode als Substratdiode schon im IC ist. Hat Ranke ja schon alles beschrieben.Zitat:
Zitat von demmy
Wenn man meint, daß man den Strom im Spannungsteiler nicht klein genug machen kann, um die Dioden nicht zu überlasten, muß man externe Dioden nehmen. Das gibts auch schon als IC fertig. Das klemmt dann auch mehrere Eingänge sowohl auf Vcc als auch GND. Muß man in einer etwas rauheren Umgebung einen Eingang absichern, gehören solche Klemmdioden sowieso dahin.
Ist man sich bei der Qualität des Signals dann immer noch nicht sicher, setzt man einen Buffer mit Schmitt-Charakteristik an die Außenkante des µC-Systems.
Wenn beim Design einer rein digitalen Schaltung mit Verstärkungen und Basisströmen gerechnet wird, ist da der Wurm drin. Ohne Not gehören Transistoren nicht in einen digitalen Signalpfad, und ein 24V Digitalsignal ist keine Not.Zitat:
dann habe ich bei einem 24K Basiswiderstand und 24V (23,3V / 24K) Ib = 0,97mA bei 15V (14,3V / 24K) Ib = 0,59mA
MfG Klebwax
Hi zusammen,
was ist denn falsch daran den Transistor in Sättigung zu betreiben wenn man Ihn als Schalter verwenden will? Die Überlegung war einfach den Transistor bei den 24V Nennspannung voll durchzusteueren. Wenn die Eingangsspannung dann weiter abfällt kommt der Transistor irgendwann in den Bereich wo er verstärkt und die Collector-Emitter Spannung nimmt ab. Das wäre ja zunächst auch kein Problem, erst wenn die Spannung in einen Bereich abfällt indem der µC-Ping seinen definierten Highpegel-Bereich verlässt.
Oder sehe ich das falsch?
Das mit den Dioden kann aber doch nur funktionieren wenn ich einen Ini mit npn Ausgang habe?
Könnt Ihr mir evtl. bitte mal ein ganz konkretes Beispiel zeigen wie so eine Eingangsbeschaltung idealerweise aussehen soll? Auch gerne mit Spannungsteiler.
Hallo,
Erst einmal ist daran nichts falsch.Zitat:
Zitat von demmy
Grundsätzlich besitzen auch die meisten Logik-Gatter einen Bereich mit linearer Verstärkung. Bei den ungepufferten CD400 ist dieser teilweise so ausgeprägt, dass diese als Verstärker genutztt werden können:
http://www.hochfrequenzelektronik.ch...chaltungen.pdf
http://www.elektronik-labor.de/Lernp...deaus4007.html
Hier liegt auch das Problem, dass bei CMOS Eingänge nicht unbeschaltet sein dürfen. Im linearen Bereich leiten beide Ausgangs-Transistoren gleichzeitig und können einen "Kurzschluss" der Versorgungsspannung verursachen, da sich gerne ein Pegel in diesem kritischen Bereich einstellt.
Das Problem ist nun, dass auch die digitale Welt eigentlich mit analogen Pegeln arbeitet.
So lange dein Eingangssignal sauber zwischen 0V und 24 springt geht alles in Ordnung, aber das muss in der Praxis nicht zwingend so sein! Da gibt es z.B. auch Störungen auf den Leitungen.
Deshalb gibt es bei digitalen Pegeln immer einen Bereich, welcher als undefiniert bezeichnet wird und nicht verwendet werden sollte, bzw. dafür eine maximale Flankensteilheit vorgeschrieben ist.
Im undefinierten Bereich neigt die Stufe gerne zum Schwingen. Wenn der Bereich schneller durchlaufen wird, als die Eigenfrequenz des Gatters, ist das noch kein Problem.
So Mitte der 80er Jahre hatte Fairchild die schnellsten Gatter der 74xx und 40xx Familie. Besonders unsauber designte Schaltungen funktionierten deshalb mit den 4000er von Fairchild nicht richtig, liefen aber Problemlos mit anderen Herstellern.
Besonders bei Flip Flops kann dabei ein metastabiler Zustand entstehen:
http://www.asic-world.com/tidbits/metastablity.html
Jetzt darf man aber nicht vergessen, das so ein I/O-Pin eine Flip Flop als Eingangsstufe enthält!
Um die ganze Problematik sicher zu verhindern sollte man Schnitttrigger verwenden. Bei manchen µCs sind einige Ports mit solchen ausgestattet.
Nun zu den Dioden:
Parallel zum Eingang kannst du z.B. eine Z-Diode schalten, die Ansteuerung erfolgt dann über den Spannungsteiler.
An Stelle der Z-Diode kann man auch eine passende LED nehmen, evtl. mit einer zusätzlichen Diode in Serie. Dann hat man als Nebeneffekt noch eine optische Anzeige.
In der realen Welt kann man sich aber nicht darauf verlassen, dass nur 0V und 24V anliegen, da gibt es auch noch Störspannungen und da können auch kurze Spitzen im kV-Bereich auftreten und die Spannung kann auch mal negativ werden.
Für eine sichere Schaltung muss man auch diesen Fall berücksichtigen!
Ich hatte da mal ein von einem Ing entwickeltes PT100 6.Kanal AD-Interface, welches im industriellen Umfeld eingesetzt wurde. Das Teil war mehr oder weniger ein Verbrauchsartikel, die Teile sind buchstäblich reihenweise abgebrannt. Da hat nie einer nach dem eigentlichen Fehler gesucht, da wurden einfach immer alle Halbleiter ersetzt.
Der Fehler bestand in einem OpAmp mit direkt nachgeschaltetem Transistor als Emitterfolger: http://i.stack.imgur.com/T1jQu.png
Das funktioniert auch bestens im Labor.
Entsteht nun aber ein positiver Störimpuls auf der Load-Leitung, versucht der OpAmp die auszugleichen und sein Ausgang geht in die negative Sättigung. Wenn dann -15V an der BE-Strecke des Transistors anliegen. brennt dieser durch. Vom Transistor waren oft nur noch die Anschlussdrähte vorhanden.
MfG Peter(TOO)
hi,
mit einem Komperator (LM139 o.ä) h#ttest Du eine saubere Lösung und viel Zeit gespart.
mfg
Achim
Hallo Achim,
Der LM339 steht schon in Folge #23Zitat:
Zitat von seite5
MfG Peter(TOO)
Wie müsste denn die Schaltung mit dem Komparator aussehen?
Ich versuche dem ganzen gerade irgendwie zu folgen!
Hallo,
http://www.ti.com/lit/an/snoa654a/snoa654a.pdfZitat:
Zitat von demmy
Figure 6 bis 8.
Die Formeln stehen auch da.
Bei Figure 6 und 7 brauchst du noch einen Spannungsteiler am Eingang.
Datenblatt: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm339.pdf
MfG Peter(TOO)
Mit dem Thema "PLC microcontroller interfacing" wurden auch schon andere konfrontiert und es gibt sogar OpenSource SPSen, z.B. hier: http://www.microsps.com/
Im Download bereich fingibt es Schaltpläne für Eingangsgruppen mit 24V Beschaltung, z.B. hier http://mc.mikrocontroller.com/images...Schaltplan.gif
Vielleicht ist das ein brauchbarer Vorschlag - k.A, habs nicht selber ausprobiert.
So oder so ähnlich sehen auch die Prinzipschaltbilder aus, die man in den Beschreibungen der Industriebaugruppen findet. Einen genauen Schaltplan eines industriellen Moduls wird man wahrscheinlich im Netz nicht so einfach finden.
Gruß
witkatz
Ich habe einmal eine Siemens Eingangskarte repariert (von einer alten SPS). Dort war ein Spannungsteiler auf die Basis eines Transistor, dieser hat dann den Optokoppler geschaltet. Ich könnte noch schauen wie es bei den S5-Karten gemacht wird, aber erst am Nachmittag.
MfG Hannes
Hi witkatz,
also die Eingangsbeschaltung mit dem Optokoppler hab ich schon mal so gesehen. Aber das ist doch eigentlich kein großer grundlegender Unterschied zu meiner Transistorschaltung oder?
@ Hannes, das wäre natürlich mal mega interessant zu wissen die Jungs von Siemens das gelöst haben. Wenn du da noch was beisteuern könntest?
Ich habe hier noch was zum gleichen Thema in einem anderen Forum gefunden. Das ist auch ganz interessant.
http://www.mikrocontroller.net/topic/147024
Der Unterschied liegt in der Auslegung der Bauelemente, so dass die Schaltschwelle oberhalb von 5V liegt. Bei der Microsps bestimmt eine LED in Reihe mit dem Optokoppler die Schaltschwelle. Die industriellen Baugruppen haben mit Sicherheit auch einen Optokoppler in der Eingangsbeschaltung.Zitat:
Zitat von demmy
Deine Schaltung ist nicht so optimal, schaltet vielleicht schon bei <3V durch, bietet keine Trennung und ein Transistor ist nun mal ein Verstärker - es werden also evtl. Störungen eingefangen und verstärkt - also das Gegenteil von dem erreicht, was die Schaltung eigentlich tun soll. Den Sinn des Transistors in deiner Eingangsbeschaltung des µC habe ich noch nicht verstanden.
Da kann man erkennen, daß es unter Umständen auf mehr als nur elektrische Werte ankommt. Optokoppler sind nicht nötig, wenn gemeinsame Potentiale der SPS und der übrigen Elektronik vorliegen. Baue ich aber eine Steuerung, die überall problemlos eingesetzt werden kann, macht es möglicherweise Sinn, immer Optokoppler einzubauen. Muß ich davon ausgehen, daß Angaben über die Potentiale von Sensoren von den Anwendern nicht gelesen oder nicht verstanden werden und dauernd fallen die Geräte dem Service auf die Füße, kann es auch kaufmännisch Sinn machen technisch eigentlich unnötige Optokoppler einzusetzen. Wenn die Fälle von Falschpolung im Service zu häufig (und damit zu teuer) werden, würd ich auch einen eigentlich unsinnigen Brückengleichrichter da hin setzen.Zitat:
Zitat von 021aet04
Bei einem System, daß ich selbst unter Kontrolle habe, würde ich so vorgehen:
zuerst sicherstellen, daß beide Schaltungen eine gemeinsame Masse haben. Wenn das gewährleistet ist, die 24V mit einem Spannungsteiler auf ca. 5V bringen. Dazu dann noch Klemmdioden auf Vcc und GND.
Anhang 30888
Dann kann man sich die Signale auf der 5V Seite (wenn man ängstlich ist, ohne µC) mal auf dem Scope ansehen und die Signalpegel verifizieren. Zur Not muß man den Spannungsteiler noch etwas anpassen. Mit dem Labornetzteil kann man den High-Pegel noch varieren und prüfen, ob die Klemmdioden wirken.
Ich denke, mit diesem Ansatz kann man praktisch arbeiten. Ein Produkt ist das natürlich nicht. Und optimal gibt es nicht wirklich.
MfG Klebwax
Hallo,
So mitte der 80er habe ich einen einfachst Duspol zerlegt. Der hat zwei LEDs, welche so ab 12V leuchten und Spannungen bis um 400V detektieren kann und die Polarität anzeigen.
Im intern fand ich 2 antiparallele LEDs dazu in Serie einen Widerstand und einen Kaltleiter.
Auf den Kaltleiter war zumindest ein Siemens-Logo.
Ein Anruf bei Siemens ergab, dass der Kaltleiter zwar nicht im Datenbuch zu finden ist, ansonsten aber frei erhältlich ist.
Ich habe dann eine Menge Geräte, mit Optokoppler gebaut, welche diesen Kaltleiter verwendet haben.
Der grosse Vorteil war, dass es kein einziger Elektriker geschafft hat so einen Eingang zu zerschiessen ;-)
Wenn Industrie-Elektriker zwei Drähte und zwei Klemmen haben, wird das mal angeklemmt. Wenn es nicht raucht, wird's schon gut sein :-(
Musst ich leider öfters erleben, ergibt dann gerne dies gekräuselten schwarzen Leiterbahnen, allerdings nicht nur zur Weihnachtszeit!
Die Schaltschwelle lag so um die 8V, man konnte also jedes Signal zwischen 12V und, damals noch 380V, AC oder DC, als Signal anlegen (380V habe ich getestet, war aber wegen der verwendeten Stecker auf 22VAc begrenzt).
Den Serienwiderstand benötigt man um die Stossströme zu begrenzen, da der PTC einige 1/10s benötigt um sich aufzuheizen.
Da das Schalten der kritische Punkt ist, habe ich eine Schaltung gebaut, welche den Eingang alle paar Sekunden geschaltet hat (entsprechend der Abkühlzeit des PTC) und dies im Dauerbetrieb einige Wochen laufen gehabt.
Diese Schaltung habe ich etwa Mitte der 90er Jahre eingesetzt, allerdings habe ich die Unterlagen nicht mehr.
MfG Peter(TOO)
Hallo zusammen,
also ich habe mich jetzt nach langem hin und her dazu entschieden die Beschaltung für einen Eingang und Ausgang folgendermaßen auszuführen:
Anhang 30890
Ich denke das ist für meinen Anwendungsfall ausreichend genug und ich bin so sehr flexibel bez. galvanischer Trennung oder nicht.
Deine Entscheidung. Schau aber noch mal nach, ob bei den zwei hintereinadergeschalteten LEDs beim Ausgang ausreichend Strom für den Opto fließt. Ansonsten sieht das für mich ok aus.Zitat:
Zitat von demmy
Mir wäre das für Hobbyprojekte zu aufwändig. Bei mehreren Ein- bzw Ausgängen kost das mehr und nimmt mehr Platz ein, als der ganze µC selbst. Aber wie gesagt, deine Entscheidung.
MfG Klebwax