Schaltung für Fototransistor und analogen Messzeiger

HaWe · 15.01.2018, 11:11

Es geht jetzt um (laut i_make_it) angeblich notwendige zusätziche "Schutz- oder Strombegrenzungswiderstände", und die sind definitiv nach allem was gesagt wurde nicht nötig.

vgl. z.B. auch hier: https://s14-eu5.ixquick.com/cgi-bin/...ebad9d37ea929e

Code:

 o +Vdd  (meist 3.3V oder 5V)   o +Vdd    
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Phototransistor                 |                    
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 --------------------->  ADC_ PCF8591 
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Widerstand 470Ω-10kΩ            |         
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 = common GND                   = common GND

Ansonsten zeige Tutorials und Schaltungen (!) wo auf angeblich notwendige "Schutz- oder Strombegrenzungswiderstände" hingewiesen wird und/oder darauf, dass man angeblich die Schaltung auf max. 10mA testen müsse - ich kenne keine.

**Ceos** · 15.01.2018, 11:25

Ansonsten zeige Tutorials und Schaltungen (!) wo auf angeblich notwendige "Schutz- oder Strombegrenzungswiderstände" hingewiesen wird und/oder darauf, dass man angeblich die Schaltung auf max. 10mA testen müsse - ich kenne keine.

ach stimmt ja das hätte ich auch erwähnen sollen, deine Forderungen sind ebenfalls äußerst lästig, da meist gesunder Menschenverstand ausreicht! (Entschuldige das klingt agressiver als es gemeint ist aber mir fällt gerade keine humanere Formulierung ein)

Wenn der PT mehr als 10mA durchjagen SOLLTE und wenn der AIN aus welchen Gründen auch immer niederohmig sein SOLLTE, dann KÖNNTEN mehr als 10mA in den Pin fließen und diesen zerstören.

also wäre deine Schaltung durch folgende Lösung einfach zwecks simpler und kostengünstiger Sicherheit zu ergänzen:

Code:

 o +Vdd  (meist 3.3V oder 5V)   o +Vdd    
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Phototransistor                 |                    
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 ----[R Sicherheit ~1k]-->  ADC_ PCF8591 
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Widerstand 454,5454Ω-1kΩ        |         
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 = common GND                   = common GND

Da eine Spannung (nämlich die abfallende über den R(sense)) gemessen wird verfälscht der zusätzliche Widerstand auch nicht die Messung, da der PFad idealerweise Stromfrei ist (eigentlich doch, denn durch I(leak) fällt auch über den Sicherheitswiderstand eine gewisse Spannung U = I*R = 0.0001A*1000Ohm = 0,1V ab die das Ergebnis verzerren könnte)
Aber solte ggf. der PT mal kaputgehen und sich plötzlich in einen uneingeschränkten Leiter verwandeln und volle VCC auf den AIN legen ... wenn der jetzt zufällig ebenfalls gleichzeitig Strom annehmen würde (was er nach Datenblatt nicht tut außer I(leak)) würde also unbegrenzt Strom in AIN fließen, aber durch den zusätzlichen Widerstand mit 1k begrenzt man den Strom über diesen Pfad dann ganz simpel auf I = U/R = 5V/1000Ohm = 5mA

HaWe · 15.01.2018, 11:30

Zitat von Ceos

ach stimmt ja das hätte ich auch erwähnen sollen, deine Forderungen sind ebenfalls äußerst lästig, da meist gesunder Menschenverstand ausreicht! (Entschuldige das klingt agressiver als es gemeint ist aber mir fällt gerade keine humanere Formulierung ein)

Wenn der PT mehr als 10mA durchjagen SOLLTE und wenn der AIN aus welchen Gründen auch immer niederohmig sein SOLLTE, dann KÖNNTEN mehr als 10mA in den Pin fließen und diesen zerstören.

also wäre deine Schaltung durch folgende Lösung einfach zwecks simpler und kostengünstiger Sicherheit zu ergänzen:

Code:

 o +Vdd  (meist 3.3V oder 5V)   o +Vdd    
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Phototransistor                 |                    
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 ----[R Sicherheit ~1k]-->  ADC_ PCF8591 
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Widerstand 454,5454Ω-1kΩ        |         
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 = common GND                   = common GND

Da eine Spannung (nämlich die abfallende über den R(sense)) gemessen wird verfälscht der zusätzliche Widerstand auch nicht die Messung, da der PFad idealerweise Stromfrei ist (eigentlich doch, denn durch I(leak) fällt auch über den Sicherheitswiderstand eine gewisse Spannung U = I*R = 0.0001A*1000Ohm = 0,1V ab die das Ergebnis verzerren könnte)
Aber solte ggf. der PT mal kaputgehen und sich plötzlich in einen uneingeschränkten Leiter verwandeln und volle VCC auf den AIN legen ... wenn der jetzt zufällig ebenfalls gleichzeitig Strom annehmen würde (was er nach Datenblatt nicht tut außer I(leak)) würde also unbegrenzt Strom in AIN fließen, aber durch den zusätzlichen Widerstand mit 1k begrenzt man den Strom über diesen Pfad dann ganz simpel auf I = U/R = 5V/1000Ohm = 5mA

Code:

 o +Vdd  (meist 3.3V oder 5V)   o +Vdd    
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Phototransistor                 |                    
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 --------------------->  ADC_ PCF8591 
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Widerstand 470Ω-10kΩ            |         
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 = common GND                   = common GND

der PT kann maximal den vollen Strom aus der Vdd Quelle "durchjagen", wenn er z.B. einen Kurzschluss haben sollte -
das wäre nicht schlimmer, als wenn man direkt die Vdd Quelle anlegen würde, und auch dann würde der PCF8591 korrekt die Vdd Spannung messen ohne kaputt zu gehen.
Also hör doch bitte auch jetzt du auf zu theoretisieren, und zeige ansonsten Tutorials und Schaltungen (!) wo auf angeblich notwendige "Schutz- oder Strombegrenzungswiderstände" hingewiesen wird und/oder darauf, dass man angeblich die Schaltung auf max. 10mA testen müsse - ich kenne keine.

**Searcher** · 15.01.2018, 11:35

Zitat von HaWe

mit 6V bezog ich mich auf die Maximalspannung, die der PCF8591 verträgt, alo max. Vdd; operating supply voltage ist 2,5-6,0V, siehe https://www.mikrocontroller.net/part/PCF8591 ; darauf habe ich als Quelle hingewiesen, also bitte genau lesen!
Die Messspannung überschreitet in meinen Beispielen aber Vdd nicht sondern ist maximal gleich groß!

Die "Quelle" sehe ich jetzt von dir zum erstenmal in diesem thread erwähnt und ist das Datenblatt, in dem eben das von mir erwähnte Kapitel mit den Limiting Values steht. Alle Angaben der 6V von dir zur Höhe, der an den Meßeingängen erlaubten Spannung, lesen sich absolut und sind nicht in Abhängigkeit zu Vdd gesetzt. Es sei denn ich hätte gerade beim Durchforsten des ganzen threads welche übersehen. Schön, daß du den Fehler jetzt berichtigt hast, vorausgesetzt, du meinst mit "Maximalspannung, die der PCF8591 verträgt" die Vdd.

HaWe · 15.01.2018, 11:46

Zitat von Searcher

Die "Quelle" sehe ich jetzt von dir zum erstenmal in diesem thread erwähnt und ist das Datenblatt, in dem eben das von mir erwähnte Kapitel mit den Limiting Values steht. Alle Angaben der 6V von dir zur Höhe, der an den Meßeingängen erlaubten Spannung, lesen sich absolut und sind nicht in Abhängigkeit zu Vdd gesetzt. Es sei denn ich hätte gerade beim Durchforsten des ganzen threads welche übersehen. Schön, daß du den Fehler jetzt berichtigt hast, vorausgesetzt, du meinst mit "Maximalspannung, die der PCF8591 verträgt" die Vdd.

welchen Fehler berichtigt? Ich habe die Referenz bereits hier genannt: https://www.roboternetz.de/community...l=1#post641608

und immer bezogen auf diese Schaltung, die ganz am Anfang nur mit Worten beschrieben war:

Code:

o +Vdd  (meist 3.3V oder 5V)   o +Vdd    
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Phototransistor                 |                    
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 --------------------->  ADC_ PCF8591 
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Widerstand 470Ω-10kΩ            |         
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 = common GND                   = common GND

Immerhin ist aber nun klar, wie es zu verstehen war.

**Ceos** · 15.01.2018, 11:53

Also hör doch bitte auch jetzt du auf zu theoretisieren, und zeige ansonsten Tutorials und Schaltungen (!) wo auf angeblich notwendige "Schutz- oder Strombegrenzungswiderstände" hingewiesen wird und/oder darauf, dass man angeblich die Schaltung auf max. 10mA testen müsse - ich kenne keine.

ich theoretisiere nicht ich erkläre die theoreie eines andere um sie für dich verständlich zu machen, wenn du das nicht akzeptierst DEIN PROBLEM .... aber mach es nicht zu MEINEM Problem dass du es nicht verstehst sondern gebrauche dein Gehirn und verfolge meine Aussage und die faktisch genommen ebefalls richtigen aussagen der anderen. Um abzuschätzen ob es wichtig ist oder nicht. Wenn du es nciht brauchst, lasses weg aber reite nicht immer auf deiner ungläubigkeit andern gegenüber rum und nerv die Leute nicht immer mit deinen Quellenforderungen.

Alle Informationen, auch zur Änderung deiner Schaltung, deren Auswirkung (und sogar deren Wirkungslosikeit im KONKRETEN BEISPIEL) sind da. Jeder ist informiert über mögliche Risiken, nur du spielst Risiken wieder runter als würde es sie garnicht geben bis es eben doch mal knallt. Du sollst einfach nur deine Herabwürdigungen unterlassen und deinen Kopf benutzen, mehr verlange ich nicht.

PS: ja ich fühle mich angegriffen wenn cih eine möglichst vollständige erklärung der risiken darlege und dann wieder nur nach quellen gefragt wird, das ist herabwürdigung meines aufwandes es möglichst verständlich zu schreiben und damit beleidigend

HaWe · 15.01.2018, 12:01

Zitat von Ceos

ich theoretisiere nicht ich erkläre die theoreie eines andere um sie für dich verständlich zu machen, wenn du das nicht akzeptierst DEIN PROBLEM .... aber mach es nicht zu MEINEM Problem dass du es nicht verstehst sondern gebrauche dein Gehirn und verfolge meine Aussage und die faktisch genommen ebefalls richtigen aussagen der anderen. Um abzuschätzen ob es wichtig ist oder nicht. Wenn du es nciht brauchst, lasses weg aber reite nicht immer auf deiner ungläubigkeit andern gegenüber rum und nerv die Leute nicht immer mit deinen Quellenforderungen.

Alle Informationen, auch zur Änderung deiner Schaltung, deren Auswirkung (und sogar deren Wirkungslosikeit im KONKRETEN BEISPIEL) sind da. Jeder ist informiert über mögliche Risiken, nur du spielst Risiken wieder runter als würde es sie garnicht geben bis es eben doch mal knallt. Du sollst einfach nur deine Herabwürdigungen unterlassen und deinen Kopf benutzen, mehr verlange ich nicht.

Deine Theoretisierungen außen vor -
also bestreitest du jetzt auch, dass man die 3.3 oder 5V, die auch am PCF8591 als Betriebsspannung anliegen, auch direkt an den ADC Ports anlegen kann, und behauptest nunmehr, man müsse zwingend einen Schutz- oder Strombegrenzungswiderstand dazwischen bauen - oder nicht?

Code:

 o +Vdd  (meist 3.3V oder 5V)   o +Vdd    
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Phototransistor                 |                    
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 --------------------->  ADC_ PCF8591 
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Widerstand 470Ω-10kΩ            |         
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 = common GND                   = common GND

siehe auch hier: https://s14-eu5.ixquick.com/cgi-bin/...ebad9d37ea929e

wenn du es aber behauptest, musst du schon eine professionelle und zuverlässige Quelle (Schaltung, Tutorial) angeben können, die deine These stützt, ansonsten bleibt deine Behauptung vage und unbewiesen.
Alle Quellen, die ich kenne, verlangen das nicht.

**Searcher** · 15.01.2018, 12:57

Zitat von HaWe

welchen Fehler berichtigt? Ich habe die Referenz bereits hier genannt: https://www.roboternetz.de/community...l=1#post641608

Den Fehler, den Eindruck zu hinterlassen, daß 6V die maximal erlaubte Meßspannung wären, ohne sie in Bezug zu Vdd zu setzen. Die entsprechenden Passagen lesen sich so und du machst i_make_it auch noch damit an.

Stimmt, die Referenz hast du angegeben und ich übersehen. i_make_it hatte davor im Prinzip das Gleiche (Datenblatt) gepostet und auch auf das Limiting Value verwiesen. Die relevanten Teile des Datennblattes hatte ich schon genau gelesen.

Allerdings schreibst du eine Seite weiter:

Zitat von HaWe

die ADC Ports beim PCF8591 sind so konstruiert, dass sie locker direkt angeschlossene 5V (eigentlich sogar bis 6,0V) verkraften (und erst recht auch weniger)

Daraus lese ich nur ein nicht verstandenes Datenblatt.

Zitat von HaWe

und immer bezogen auf diese Schaltung, die ganz am Anfang nur mit Worten beschrieben war:

Auch hier ist der Bezug der 6V zu den 5V bzw 3,3V Vdd nicht zu erkennen. Nur, daß in der Schaltung die Meßspannung die Vdd nicht überschreiten kann. Die maximal nach Datenblatt zulässige Meßspannung wäre die Überspannung von 5,5V bzw 3,8V.

**Ceos** · 15.01.2018, 13:11

also bestreitest du jetzt auch, dass man die 3.3 oder 5V, die auch am PCF8591 als Betriebsspannung anliegen, auch direkt an den ADC Ports anlegen kann, und behauptest nunmehr, man müsse zwingend einen Schutz- oder Strombegrenzungswiderstand dazwischen bauen - oder nicht?

ich habe sogar explizit geschrieben dass bei gleicher versorgung ein durchbruch der internen schutzdioden ausgeschlossen ist und dass ein wert an AIN innerhalb der VCC spannung erlaubt ist steht sogar im datenblatt

damit ist der schutzwiderstand zumindest im regulärbetrieb nicht notwendig aber auch nicht schädlich für die messung an sich wenn er in der schaltung bleibt

der schutzwiderstand wie in meiner ergänzten zeichnung verfälscht nicht den messwert im falle einer regulären messung (bis auf die geschichte mit dem leckstrom), kostet somit auch nichts (keine messgenauigkeit oder irgendwelchen gesonderten aufwand) bis auf einen widerstand mehr in der gesamt schaltung

aber er kann im fehlerfalle verhindern dass der pin unnötig schaden nimmt und sollte deswegen nicht weggelassen werden

grundsätzlich zu in-line schutzwiderständen gilt als faustregel:
- wenn stromfrei geschaltet wird (also nur die spannung wichtig ist und sonst auch kein nennswerter strom fließt)
- wenn platz für einen in-line widerstand besteht

dann sollte man einen reihenwiderstand einbauen in einer größe dass bei der maximal erreichbaren spannung (bedenke schaltungen mit mehreren spannungen oder mit irgendwelchen wandlern) der strom durch den widerstand auf einen wert kleienr als der maximal zulässige strom für den pin reduziert wird

es geht hier schlicht um einen sicherheitshinweis für einen extra widerstand um schäden durch störfälle zu vermeiden die im konkreten falls mit dem konkreten chip und der konkreten schaltung einfach nur sehr unwahrscheinlich sind

TL;DR;

der widerstand schadet der messung nicht solange er klein genug ist und rettet die schaltung wenn mal überspannung reinkommt indem er den strom begrenzt oder der pin eben nicht "wie geplant" hochohmig ist ... die chance dass er mal wichtig wird ist sehr gering aber die auswirkungen auf die messung selbst sind geringer

HaWe · 15.01.2018, 13:21

Zitat von Searcher

Den Fehler, den Eindruck zu hinterlassen, daß 6V die maximal erlaubte Meßspannung wären, ohne sie in Bezug zu Vdd zu setzen. Die entsprechenden Passagen lesen sich so und du machst i_make_it auch noch damit an.

Stimmt, die Referenz hast du angegeben und ich übersehen. i_make_it hatte davor im Prinzip das Gleiche (Datenblatt) gepostet und auch auf das Limiting Value verwiesen. Die relevanten Teile des Datennblattes hatte ich schon genau gelesen.

Allerdings schreibst du eine Seite weiter:

Daraus lese ich nur ein nicht verstandenes Datenblatt.

Auch hier ist der Bezug der 6V zu den 5V bzw 3,3V Vdd nicht zu erkennen. Nur, daß in der Schaltung die Meßspannung die Vdd nicht überschreiten kann. Die maximal nach Datenblatt zulässige Meßspannung wäre die Überspannung von 5,5V bzw 3,8V.

die Tatsache mit der gemeinsamen Spannungsquelle für PCF8591, RaspberryPi und Messspannung war von Anfang an klar, alles weitere waren nur Aussagen über die theoretiche Max.-Spannung für die PCF8591-Vdd (samt Messspannung), auch das habe ich geschrieben. Es war nun wirklich nicht nötig, alles jedesmal immer wieder neu zu konstatieren. Immerhin hast du es ja jetzt verstanden, und damit ist es ja nun auch gut.

- - - Aktualisiert - - -

Zitat von Ceos

damit ist der schutzwiderstand zumindest im regulärbetrieb nicht notwendig aber auch nicht schädlich für die messung an sich wenn er in der schaltung bleibt

das ist die wesentliche Aussage, mehr habe ich nicht behauptet, und auf etwas anderes habe ich mich nie bezogen.

Es geht jetzt um (laut i_make_it) angeblich notwendige zusätziche "Schutz- oder Strombegrenzungswiderstände", und die sind definitiv nach allem was gesagt wurde nicht nötig.

vgl. z.B. auch hier: https://s14-eu5.ixquick.com/cgi-bin/...ebad9d37ea929e

Code:

 o +Vdd  (meist 3.3V oder 5V)   o +Vdd    
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Phototransistor                 |                    
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 --------------------->  ADC_ PCF8591 
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Widerstand 470Ω-10kΩ            |         
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 = common GND                   = common GND

Ansonsten zeige Tutorials und Schaltungen (!) wo auf angeblich notwendige "Schutz- oder Strombegrenzungswiderstände" hingewiesen wird und/oder darauf, dass man angeblich die Schaltung auf max. 10mA testen müsse - ich kenne keine.

Nur i_make_it ist demnach offenbar unbelehrbar und stur einer anderen Meinung und verbreitet sie hier halsstarrig als Falschmeldungen.