Optimale Eingangsbeschaltung für 24V µC Eingang

[demmy]

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.

[Peter(TOO)]

Hallo,

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.

Ich habe die Norm leider nicht, aber da muss es auch noch Toleranzen geben.

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)