Probleme mit kapazitivem Sensor

[Besserwessi]

Auch wenn das relativ langsame CMOS Logic ist, sollte man die Entkoppelkondensatoren nicht ganz vergessen (einer ist besser als keiner). Sonst mal testen ob die Versorgungsspanung auch wirklich am IC ankommt und ob der Oszillator wirklich konstant läuft.

Die Optokoppler sind im Prinzip richtig angeschlossen.

[Körperkrämer]

@Besserwessi:

Sorry, ich bin in diesem Thema noch ziemlicher Leie

Kannst du mir genauer erklären, was mit einem Entkopplungskondensator gemeint ist und wie dieser dann angeschlossen wird?

Und wie meinst du das mit dem Ozsillator? Wie kann ich das messen?

[Besserwessi]

Einfach mal im RN-Wissen Bereich mal unter Abblockkondensator nachschauen, wenn der Server denn gerade geht. Der Abblockkondensator soll die Versorgungsspannung Puffern und verhindern das sich Schaltungsteile gegenseitig stören oder unnötig viele Funkstörungen entstehen. Gerade CMOS Schaltungen verbrauchen beim Umschalten kurzzeitig viel Strom und könne die Versorgungsspannung stören. Auch wenn eine Schaltung auch mal ohne die Kondensatoren funktioniert, sollte man schon wegen der Funkstörungen nicht darauf verzichten.

Mit einem Oszillator meine ich das Gatter IC2A und IC2C aus dem ersten Link, genau das gleich machen. Sie erzeigen ein Rechtecksignal mit ungefähr gleicher Frequenz. Die 2 Frequenzen könnten sich gegenseitig zeitweise stören.
Man könnte eines Gatter unbenutzt lassen (Eingänge auf GND) und den Ausgang des anderen für beide Seiten benutzen. Das Ergebnis sollte zumindest besser reproduzierbar sein.

Ich habe mit noch mal die Funktion von R3/R4 angesehen: Die erzeugen eine Leichte Hysterese die ein Flattern des Ausgangs verhindern soll. Allerding sind sie ohne einen Widerstand (ca. 100 Ohm) am Ausgang der Gatter IC2B und IC2D nicht sehr effectiv.

Das Messen wäre am einfachsten mit einem Oszilloskop. Wegen der eher niedrigen Frequenzen könnte auch gerade noch das Soundkarte-Scope reichen. Dazu wird das Signal über eine Schutzschaltung an die Soundkarte gelegt und per Software aufgezeichnet / dargestellt.
Mit dem Multimeter müßte man am Ausgang der NAND Gatter jeweils ca. 2,5 V messen.

[Körperkrämer]

ich bins nochmal::

@Besserwessi:

1. Bezüglich der Abblockkondensatoren: Im Tutorial von orikson piranho empfiehlt der autor ja eine stabilisierte versorgungsspannung. Ich hatte ein bisschen gegoogelt und hab folgendes gefunden:
Bild hier  

Das sieht bei mir dann folgendermassen aus:
Bild hier  

Ich hab Elkos verwendet. Wäre es dann besser, statt diesen Elkos (die ja die Störungen laut Wikiartikel noch schlimmer machen ) direkt vor den VCC eingang der beiden ICs je einen Folienkondensator mit 0,1uF zu schalten und die elkos zu entfernen?

[Die Platine auf dem Bild beinhaltet nur die Optokoppler und zwei Transistorschaltungen für die Anzeige-LEDs, der Storm wird direkt zu den ICs auf der platine unten drunter weitergeleitet]

2. ich hoffe ich fang nicht langsam an zu nerven (bin leider ziemlicher Newbie):
Die beiden Gatter die du in deinem letzten Post erwähnt hast, wie sehen die in Bauteilform aus? Bzw sind die in den ICs integriert? Falls ja, kannst du mir die jenauen Pins in meinem (handgezeichnetem) Schaltplan sagen?

Schonmal Danke!

[Besserwessi]

Die Gatter beziehen sich auf den ersten Link zum Scahltplan (orikson/...).
Gatter sind die Teilschaltungen in dem IC. Die Pinnummern stehen auch gleich daneben. Erst mal würde ich aber sehen ob die KOndensatoren as bringen.

Wie schon in dem Beitrag im Wissensbereich beschrieben, bringen Elkos kaum etwas als Entkoppelkondesatoren. Sie Stören normalerweise aber auch nicht. Einer der Elkos könnte sogar etwas helfen, wenn die Spannung eher niederfrequente (<100 kHz) Störungen hat, wie sie z.B. bei Motorsteuerungen auftreten. Einen der Elkos würde ich eventuell drin lassen.
Als Abblockkondensator einen Keramikkondensator oder Folienkondensator von 22 nF bis 100 nF verwenden, der kurze Verbindungen zur Spannungsversorgung des IC (Pins7+14) hat. Am besten für jedes IC einen.
Auch wenn die Schaltung nur mit ca. 2 kHz arbeitet sind im Stromverbauch der CMOS ICs Spitzen von der Größenordnung 50 ns zu finden.

[Körperkrämer]

Ich hab jetzt eimal die Spannungen an IC2B und IC2D gemessen: Im aus-Zustand(Finger ist nicht drauf) mess ich da 2,5 V, im an (finger drauf) Zustand 1,7 V.

Mir ist noch etwas seltsames aufgefallen: im ein-zustand ahben die Pins 1 und 13 von IC4013 jeweils 2,8 V. Dabei ist es egal, wie viele Sensoren Angeschlossen sind. Im Aus-Zustand hatten auch beide jeweils 0 V. Soweit ja OK. Bevor mir beide Optokoppler wohl letztendlich kaputt gegangen sind trat Folgendes auf (Wenn der Finger auf den Sensoren ist): Ein Sensor angeschlossen: Widerstand im Optokoppler ~ 0 Ohm. Sobald jedoch ein zweiter dazukam stieg der innere Widerstand. (Bemerke, die Spannungen an Pin 1 und 13 sind immer noch 2,8 V).

Das kann ich mir nicht erklären Kann es sein, dass die Spannung an den Pins 1 und 13 von IC4013 irgendwie "flackert"?

Hmm, ich muss jetzt wohl erst mal auf meine neuen Optokoppler warten (Gott sei Dank sind die nicht teuer )

[Besserwessi]

Eine Spannung von 2,5 V an IC2B und IC2D ist schon mal ein zeichen für ein symetrisches Schwingen und damit gut. Die Spannung sollte aber unabhängig davon sein ob etwas auf dem Sensor ist. Wenn die Ausgänge nur 2,8 V kreigen spricht das dafür, das externe Störungen den Sensor stören. Das könnte z.B. Netzspannung, eine schlechte Erde (die Drossel in der Masseleitung könnte da schon stören), oder eine instabile Spannungsversorgung sein.


Das kann gut sein das die Spannung an pin 1 udn 13 (den Ausängen der Schaltung) "flacker". Die Schaltung mißt etwa jede ms jeweils bei der steigenden Flanke die Verzögerung durch den Kondensatur und den Poti. Ist die Verzögerung größer als die eines Gatters wird das als Finger draufm sonst als kein finger drauf interpretiert. Wenn genug externe Störungen da sind, muß nicht immer das selbe rauskommen. R3/R4 sollten etwas Hysterese verursachen, aber das reicht vielleicht nicht.

Schon wegen der Störungen die Schaltung verbreitet solte man eingentlich eine bessere finden können, mit fällte zu Zeit aber auch keine gute ein. Müßte man mal suchen.