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Thema: Problem mit Induktionsschleife von RN-Wissen

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Problem mit Induktionsschleife von RN-Wissen

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    Habe bei meinem Rasenroboter seit Jahren die Induktionsschleife von RN-Wissen im Einsatz, nur ging es von einem Tag auf den anderen nicht mehr.
    Erst Totalausfall, dann mit kleinen Änderungen an der Verstärkung am Empfänger unzuverlässig. Sender hat neuen Elko und neuen Mosfet um Defekte auszuschließen.
    Schleife überprüft, eventuelle Schwachstellen (Verbindungsstellen) ausgebessert.
    Verbaut ist der Sender mit NE555, im Roboter Empfänger Version 1.

    Jetzt habe ich für Tests den Sender erweitert um das Signal wahlweise mit einem µC zu erzeugen, und die Auswertung mit Empfänger Variante 2 um mit einem digitalen Filter die Auswertung zu verbessern.
    Empfänger für den Testaufbau ist eine meiner alten Steuerplatinen für den Rasenmäher, Abblockkondensatoren vorhanden, Atmega32 mit 8Mhz intern, Stromversorgung über ISP Programmer (USB). LM358 auf die Platine gelötet, Spule über Kabel angeschlossen.

    Wenn man wie beschrieben die Empfängerspule direkt mit Kopfhörer verbindet hört man es leise knattern.
    Hauptproblem für Tests: kein Oszi. Umgehe das indem ich im Empfänger 500 ADC Werte einlese (alle 100µs oder ms), nachher ins EEPROM schreibe, als hex exportiere und im Excel auswerte.
    Zweites Hauptproblem: ich und meine Kenntnisse so einer Schaltung


    Sehe da immer nur ein mehr oder weniger schönes Sinussignal (alle 20ms), mit eingeschaltetem Sender mit höheren Werten als ohne Sender.
    Ohne Sender hätte ich schon mal nur ein Rauschen erwartet.
    Mit Sender zumindest ein paar Ausschläge erwartet wenn die Schleife ein oder ausgeschaltet wird, aber nichts auch wenn es zB 2ms ein und 18ms aus ist.

    Da das Ausgangssignal bei den Peaks etwas zu hoch für den ADC ist, versuchte ich die Verstärkung zu reduzieren, dh den R2 halbiert. Keine Änderung.
    Um auszuschließen das sich zwischen Spule und Kondensator ein Schwingkreis bildet, einfach den Kondensator entfernt. Damit sollte lt Beschreibung der Schaltung gar kein Signal mehr kommen.
    Trotzdem sehe ich weiter dieses Sinussignal.

    Hab jetzt keine Ideen mehr...
    Geändert von damfino (22.03.2017 um 10:08 Uhr)
    alles über meinen Rasenmäherroboter (wer Tippfehler findet darf sie gedanklich ausbessern, nur für besonders kreative Fehler behalte ich mir ein Copyright vor.)

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Hey,
    welche Frequenz hat der Sinus denn ? 50 Hz ? Das wäre nicht so ungewöhnlich (Netzfrequenz). Auf welcher Frequenz soll der Sender denn schwingen ? Wenn du alle 100uS abtastest kannst du auch nur zuverlässig Signale bis 5 kHz messen.

    PS. Es würde uns und auch dir helfen, wenn du mal deinen konkreten Aufbau + wie du den Mikrocontroller daran angeschlossen hast als Schaltplan aufmalst oder zumindest skizzierst.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Der Sender schaltet mit > 1ms das Rechtecksignal.
    Als Test ist 2ms ein und 18ms aus, oder 4ms ein und 16ms aus, oder 5:25ms. Kann alle möglichen Zeitwerte eingeben, nur gehe ich nicht unter 1ms, und für die Detektion innerhalb/außerhalb soll das Signal unsymetrisch sein. Energiesparender ist es die Einschaltzeit kürzer zu halten als die Auszeit. Also kommt man man diesen Bedingungen auf max 1khz.
    Der NE555 ist bei ca 100Hz.

    Schaltung ist genau nach RN-Wissen, Ausgang OP geht auf ADC0, interne 5V Referenz. Standardbeschaltung, belegt ist nur ADC0 und am Port D 2 LEDs.
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  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Die Grounds des Mikrocontrollers und der anderen Schaltung sind auch verbunden ?
    Du könntest mal das Sendesignal direkt messen. Also am Ausgang dort wo die Spule dran hängt messen. Dann könntest du feststellen ob der Sender sauber arbeitet. (Aber die Spule davor abhängen und auf die Spannungspegel achten!)
    Geändert von shedepe (22.03.2017 um 12:02 Uhr)

  5. #5
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    Zitat Zitat von damfino Beitrag anzeigen
    Der NE555 ist bei ca 100Hz.
    Da kann aber etwas nicht stimmen!

    Dein Signal sollte also schon einige ganze Sinusschwingungen lang sein.
    100Hz hat eine Periodendauer von 10ms. Jetzt pulst du den Sinus aber mit 2ms und 4ms, das funktioniert so nicht!

    Das RN-Dinges sendet mit 5kHz und wird mit einigen ms gepulst.

    Also, was hast du jetzt?

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  6. #6
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    Zitat Zitat von shedepe Beitrag anzeigen
    Die Grounds des Mikrocontrollers und der anderen Schaltung sind auch verbunden ?
    Da lag der Wurm! Ground verbunden, aber nur "optisch", durch eine schlechte Lötstelle fehlte der Kontakt.
    Hab mich schon 2 Wochen mit dem Ding herumgeärgert, am C direkt daneben herumgelötet, und diese Stelle immer übersehen....
    Der NE555 schickt sicher keine 5khz raus, das wäre nahe am Tinnitus, aber man hört die leisen Knackser mit Minipausen.
    Mein Mulitmeter zeigt auch gerade 0.1khz an.
    Aber jetzt soll das Sendersignal über den µC gesteuert werden damit man es mit digitalen Filter störungssicher erkennen kann.


    So sah der Empfänger das Signal ohne diese Verbindung:
    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	Diag1.png
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Größe:	80,9 KB
ID:	32500
    Eine Periode immer 20ms, oben abgeschnitten da der Eingangspegel zu hoch wurde, immer gleich egal was ich am Sender verstellte...


    So mit richtiger Lötstelle:
    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	Diag2.png
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Größe:	29,6 KB
ID:	32501
    Sendersignal 1-0-1-0-0, Sample alle 100µs.

    Jetzt muss ich noch mit dem Korrelationsfilter herumspielen um das Signal sicher zu erkennen
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  7. #7
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    Zitat Zitat von damfino Beitrag anzeigen
    Der NE555 schickt sicher keine 5khz raus, das wäre nahe am Tinnitus, aber man hört die leisen Knackser mit Minipausen.
    Scheinbar weisst du nichts über Tinnitus.
    Übrigens ist die Bandbreite beim Telefon mindestens 300Hz bis 3.4kHz. Ein normales Gespräch hat Frequenzen bis 8kHz. Im Alter hört man noch so bis etwa 14kHz und in Jungen Jahren über 20kHz.

    Wenn in deinem Diagramm, alle 100µs ein senkrechter Strich ist, hat das Signal etwas zwischen 3.5-5kHz!

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  8. #8
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    Fürs untere Diagramm ja.
    falls das nicht deutlich rüber gekommen ist: NE555 war die originale Schaltung, hier ist der Aufbau mit einem µC zur Ansteuerung um ein digital kodierbares Signal rauszuschicken und dieses dann eindeutig auswerten zu können.
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  9. #9
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    Hallo,

    Entweder reden wir aneinander vorbei oder du hast das Prinzip nicht verstanden.

    Eigentlich hat man eine Trägerfrequenz von um die 5kHz, welche dann mit den Daten moduliert wird.

    5kHz hat den Vorteil, dass man entsprechend genug Abstand zu den 50Hz Netzfrequenz hat, welche überall vorhanden sind. Das andere Problem ist, dass Filter andere Frequenzen nur abschwächen können.

    So ganz klar ist es mir noch nicht, was du da zusammengestrickt hast?

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  10. #10
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    In RN-Wissen steht das die NE555 Schaltung eine Frequenz von 5-200Hz hat. Ich habs mal nachgerechnet und bin auf 100Hz gekommen. Dort werden auch keine Daten moduliert, das schaltet nur mit dieser Frequenz für eine bestimmte Zeit ein und aus.

    Der µC schaltet alle 1ms entweder ein oder aus, das wären dann 1khz.
    Der Empfänger sieht nur die Peaks beim ein- oder ausschalten, da durch die Induktion das Signal keine 1ms anliegt. Dh könnte man in weiterer Entwicklung die Einschaltdauer auch verkürzen.
    Die großen negativen Ausschläge sind genau diese Peaks. Dazwischen kommen wohl die Resonanzen und Induktivität des Sendedrahtes als Spule mit 1 Windung.
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