Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Frequenz abtasten


von Markus (Gast)


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Hallo ich hoffe ihr könt mir helfen.
Ich will die Frequenz (30-70Hz) einer Spannung abtrasten und als 
Potentialfreien Kontakt verarbeiten können.

Habe schon versuchet ein gleichstrom Relais einfach an die 
Werchselspannung anzuklemmen, dies hat dann auch geflackert aber ich 
glaube so schnel ist dies nicht.

Habt ihr eine Idee.



Danke
Markus

von Mitleser (Gast)


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Lbr Markus,

ich verstehe Deine Frage nicht .

Frequenzzähler gibt es viele hier im Forum, evtl. hilft Dir auch das 
AVR-Tutorial?

http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial

von HildeK (Gast)


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Markus schrieb:
> Ich will die Frequenz (30-70Hz) einer Spannung abtrasten und als
> Potentialfreien Kontakt verarbeiten können.

Vage Beschreibung.

> Habe schon versuchet ein gleichstrom Relais einfach an die
> Werchselspannung anzuklemmen, dies hat dann auch geflackert aber ich
> glaube so schnel ist dies nicht.

Wenn du das richtige nimmst, dann kann das auch mit 1kHz schalten.
Es gibt auch Optokoppler.

Aber ohne nähere Angaben kann dir hier keine ordentlich Tipps geben.
Welche Spannung hat dein Eingangssignal?
Was willst du mit dem Ausgangssignal machen? Wie weiterverarbeiten? Wo 
benötigt man einen Kontakt, der mit 30-70zHz flattert?

von Markus (Gast)


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Ich suche ein Bauteil das mir die angegebene Frequenz als 
potentialfreien kontakt raus gibt (Relais)

Quasi bei 50 hz soll der kontakt 50 mal pro sekunde schließen.

Danke

Markus

von Bastler (Gast)


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nimm einen Optokoppler, bei deiner Frequenz wird jeder mitkommen.
Und wenn du ein Relais anschließen kannst ist je möglich das Signal zu 
belasten, also auch möglich mit einem Optokoppler

von Markus (Gast)


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Klar en Optokoppler da habe ich garnicht dran gedacht, danke.

Kannst du mir einen Typ vorschlagen,

Habe 24V Wechselspannung mit den besagten (30-70Hz) als abzutastende 
Spannung

und dann den Potentialfreien Kontakt würden 24V Gleichspannung angelegt 
werden.

Danke


Markus

von Bastler (Gast)


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Ich nehme immer gerne CNY17-4 sind nicht teuer und benötigen wenig 
Eingangsstrom.
Nimm eine Diode in Reihe, ich glaube die Rückwärtsspannung ist nicht 
hoch (5V ?).
Oder eine Antiparallele Diode am Eingang.
Vorwiderstand nicht vergessen.

von Markus (Gast)


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Super danke dann werd ich mir so einen mal mitbestellen bei gelegenheit, 
rentiert sich ja nicht den alleine zu bestellen.


Danke nochmal

Markus

von Dietrich L. (dietrichl)


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Über den Strom, den Du schalten willst, hast Du noch gar nichts gesagt. 
Daher kann es sein, dass die vorgeschlagene Lösung so noch nicht geht. 
Denn der Transistor des Optokopplers kann nur relativ wenig Strom 
schalten.

Gruß Dietrich

von Markus (Gast)


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Strom ist kein thema, das signal geht dann auf ne sps

Markus

von Markus (Gast)


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SO hab das jetzt so weit mal aufgebaut, am Eingang des Optokopplers ist 
eine Wechselspannung mit 24V (50Hz) dran über einen Vorwiderstand von 
1,2k und am Ausgang habe ich eine Gleichspannung mit 24 V zum schalten 
angeschlossen. Jetzt habe ich das Problem das wenn ich am schaltausgang 
die Spannung messe nur ca . 13 V anliegen.

Warum ist das so was habe ich falsch gemacht? Es müssten doch 24 V 
anliegen die im 50Hz rytmus ein und ausgeschaltet werden.

Oder habe ich einen Denkfehler.

Danke nochmal

von N. Müller (Gast)


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Markus schrieb:
> Jetzt habe ich das Problem das wenn ich am schaltausgang
> die Spannung messe nur ca . 13 V anliegen.

Sind es vielleicht 12V die Du misst?
Wie misst Du es?
Mit nem einfachen Multimeter?

Dann kommt es vom Tastverhältnis deiner 24V Gleichspannung.

Grüße
N.Müller

von Markus (Gast)


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ja könnt schon sein das es 12V sind, ja ich messe mit einem multimeter 
von Fluke.

Ja aber meine SPS brauch die 24V zum arbeiten

von N. Müller (Gast)


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Markus schrieb:
> Ja aber meine SPS brauch die 24V zum arbeiten

Nach meiner Vermutung sind es 24V, aber eben mit einem Tastverhältnis 
von 50%.
Häng mal ein Tiefpass dran und mess nochmal oder nimm ein Oszi.

Grüße

von Markus (Gast)


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Habe leider kein Oszi.

Ja aber was kann ich dagegen tun, ich brauche die 24V als 
Tastverhältniss.

von MitLeser (Gast)


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wenn Du wirklich ein Tastverhältnis für die SPS brauchst wird es so 
nicht funktionieren, weil mit dem OK sich nur die Frequenz ändern wird.
Das Tastverhältnis wird immer, wie oben schon jemand schrieb, bei ca.
50% liegen.

von Markus S. (borastoni)


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ja ich brauche ja die tastfrequenzen für die sps, später sind die 
eingangsfrequenzen ja anders.

Das heist ich müsste 48V drauf geben damit ich auf die 24 für die sps 
komme?

von Martin (Gast)


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Markus schrieb:
> Ja aber was kann ich dagegen tun, ich brauche die 24V als
> Tastverhältniss.

Werden jetzt schon Tastverhältnise in Volt angegeben?
Formuliere deine Fragen ersteinmal vernümpftig und wenn du ein Geheimnis 
draus machst was die 50Hz an deiner SPS machen soll kann dir eh keiner 
helfen.

von Markus S. (borastoni)


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ich will mit der sps den Frequenzbereich von 30 - 70Hz erfassen um dann 
weiter auswerten zu können um bei z.b. 50Hz etwas ansteuern zu können.

von MitLeser (Gast)


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Du brauchst eine Schaltung, die eine FREQUENZ in ein TASTVERHÄLTNIS mit 
fester Frequenz und einer Amplitude von 24V umwandelt.

von Martin (Gast)


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Markus Steingaß schrieb:
> Das heist ich müsste 48V drauf geben damit ich auf die 24 für die sps
> komme?

Nein. (Effektivspannung vs. Spitzenspannung)

von Martin (Gast)


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Markus Steingaß schrieb:
> ich will mit der sps den Frequenzbereich von 30 - 70Hz erfassen um dann
> weiter auswerten zu können um bei z.b. 50Hz etwas ansteuern zu können.

Also quasi wenn Frequenz unter 50Hz dann etwas Ausschalten und wenn 
Frequenz über 50Hz dass dieses Etwas einschalten?

von MitLeser (Gast)


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Alternativ köntest Du auch die Mess-Frequenz in ein Normsignal 0...10V
oder 0/4...20mA für die SPS umwandeln.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Markus Steingaß schrieb:
> Das heist ich müsste 48V drauf geben damit ich auf die 24 für die sps
> komme?

Um das nochmal klar zu machen:

Wenn Du 24V ein- und auschaltest (bei 50Hz z.B. 10ms Ein und 10ms Aus), 
dann sieht das so aus:
1
+24V      +--------+        +--------+
2
          |        |        |        |   Mittelwert: +12V -------
3
0V    ----+        +--------+        +-----
4
           <-10ms-> <-10ms->

Dann hat die SPS die richtigen Signale, um logisch 1 und 0 erkennen zu 
können.
Dein Multimeter sieht im Messbereich "Gleichspannung" aber den 
Mittelwert (meistens, je nach Multimeter), und der ist bei einer 
Einschaltdauer von 50% nur die Hälfte.

Ich nehme mal an, dass die SPS durch Messung der Zeit zwischen den 
Flanken die Frequenz ermittelt. Wenn nicht, dann ist der ganze Ansatz 
falsch...

Gruß Dietrich

von Markus S. (borastoni)


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Dietrich L. schrieb:
> Markus Steingaß schrieb:
>> Das heist ich müsste 48V drauf geben damit ich auf die 24 für die sps
>> komme?
>
> Um das nochmal klar zu machen:
>
> Wenn Du 24V ein- und auschaltest (bei 50Hz z.B. 10ms Ein und 10ms Aus),
> dann sieht das so aus:
>
>
1
> 
2
> +24V      +--------+        +--------+
3
>           |        |        |        |   Mittelwert: +12V -------
4
> 0V    ----+        +--------+        +-----
5
>            <-10ms-> <-10ms->
6
>
>
> Dann hat die SPS die richtigen Signale, um logisch 1 und 0 erkennen zu
> können.
> Dein Multimeter sieht im Messbereich "Gleichspannung" aber den
> Mittelwert (meistens, je nach Multimeter), und der ist bei einer
> Einschaltdauer von 50% nur die Hälfte.
>
> Ich nehme mal an, dass die SPS durch Messung der Zeit zwischen den
> Flanken die Frequenz ermittelt. Wenn nicht, dann ist der ganze Ansatz
> falsch...
>
> Gruß Dietrich


Ja genau das dachte ich auch aber die sps erkennt dies nicht als hight 
signal.

Ja genau die SPS ermittelt anhand der Flanken und der Zeit die Frequenz

Markus

von Markus S. (borastoni)


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MitLeser schrieb:
> Alternativ köntest Du auch die Mess-Frequenz in ein Normsignal 0...10V
> oder 0/4...20mA für die SPS umwandeln.

Da drann habe ioch auch schon gedacht aber wie mach ich das?

von N. Müller (Gast)


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Theoretisch könnte man doch auch einen "Frequency to Voltage Converter" 
IC benutzen und dann die Spannung mit einem AD-Kanal der SPS einlesen?

Kenne da gerade keinen, aber den hab ich grad auf die Schnelle gefunden:
http://www.mikrocontroller.net/part/LM2907

Grüße

von Markus S. (borastoni)


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Martin schrieb:
> Markus Steingaß schrieb:
>> ich will mit der sps den Frequenzbereich von 30 - 70Hz erfassen um dann
>> weiter auswerten zu können um bei z.b. 50Hz etwas ansteuern zu können.
>
> Also quasi wenn Frequenz unter 50Hz dann etwas Ausschalten und wenn
> Frequenz über 50Hz dass dieses Etwas einschalten?

Ja genau so soll dies dann später funktionieren.

von N. Müller (Gast)


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Bzw. auf Seite 8 hat es auch einen "Speed Switch".
Damit könnte man dann vll. direkt auf einen digitalen Eingang.

Grüße

von Markus S. (borastoni)


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N. Müller schrieb:
> Theoretisch könnte man doch auch einen "Frequency to Voltage Converter"
> IC benutzen und dann die Spannung mit einem AD-Kanal der SPS einlesen?
>
> Kenne da gerade keinen, aber den hab ich grad auf die Schnelle gefunden:
> http://www.mikrocontroller.net/part/LM2907
>
> Grüße

Das wäre auch ne gute idee, wenn das so klappt, muss ich mich mal mit 
befassen.

von Markus S. (borastoni)


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Markus Steingaß schrieb:
> N. Müller schrieb:
>> Theoretisch könnte man doch auch einen "Frequency to Voltage Converter"
>> IC benutzen und dann die Spannung mit einem AD-Kanal der SPS einlesen?
>>
>> Kenne da gerade keinen, aber den hab ich grad auf die Schnelle gefunden:
>> http://www.mikrocontroller.net/part/LM2907
>>
>> Grüße
>
> Das wäre auch ne gute idee, wenn das so klappt, muss ich mich mal mit
> befassen.


Mhh ne da steig ich net durch, hat jemand en Anschlussplan für den 
lm2907 an 24V Wechselspannung?

von N. Müller (Gast)


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Seite 8 zweites Bild.
VCC (rechts oben) ist Deine Versorgungsspannung (z.B. 24V von deinem 
Netzteil).
An Pin 1 muss dann Deine zu messende Spannung.

Wenn man nun von 50Hz als Freequenz ausgegangen wird bei der ein/aus 
geschaltet werden soll, dann setzt man die 50Hz in die Formel ein und 
für R von mir aus 10k Ohm. Dann ergibt sich C zu 1uF.

LOAD kannst Du dementsprechend hochohmig auslegen (sagen wir mal 1-10k 
Ohm).
Dann kannst Du an Pin 5 dein Schaltsignal abgreifen, ob die Frequenz 
über oder unter 50Hz ist. Evtl. ist das Signal invertiert, aber das ist 
ja eine reine Programmiersache um das auszugleichen.

Grüße

von N. Müller (Gast)


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N. Müller schrieb:
> VCC (rechts oben) ist Deine Versorgungsspannung (z.B. 24V von deinem
> Netzteil).

Du hast ja für die SPS wahrscheinlich sowieso 24V DC, oder?

Achso...dein zu messendes Signal musst Du wahrscheinlich noch 
dementsprechend herunterteilen.

Grüße

von Markus S. (borastoni)


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N. Müller schrieb:
> N. Müller schrieb:
>> VCC (rechts oben) ist Deine Versorgungsspannung (z.B. 24V von deinem
>> Netzteil).
>
> Du hast ja für die SPS wahrscheinlich sowieso 24V DC, oder?
>
> Achso...dein zu messendes Signal musst Du wahrscheinlich noch
> dementsprechend herunterteilen.
>
> Grüße


Jap habe 24V DC von der sps und 24V AC die ich von der Frequenz her 
messen will.

von Markus S. (borastoni)


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N. Müller schrieb:
> Seite 8 zweites Bild.
> VCC (rechts oben) ist Deine Versorgungsspannung (z.B. 24V von deinem
> Netzteil).
> An Pin 1 muss dann Deine zu messende Spannung.
>
> Wenn man nun von 50Hz als Freequenz ausgegangen wird bei der ein/aus
> geschaltet werden soll, dann setzt man die 50Hz in die Formel ein und
> für R von mir aus 10k Ohm. Dann ergibt sich C zu 1uF.
>
> LOAD kannst Du dementsprechend hochohmig auslegen (sagen wir mal 1-10k
> Ohm).
> Dann kannst Du an Pin 5 dein Schaltsignal abgreifen, ob die Frequenz
> über oder unter 50Hz ist. Evtl. ist das Signal invertiert, aber das ist
> ja eine reine Programmiersache um das auszugleichen.


Würde lieber z.b. die 0-10v für die sps nutzen, sonst bin ich so an die 
50 HZ gebunden und kann nicht mal schnell z.b. auf 55Hz umstellen, das 
ging ja wenn ich das auf analogwerte programmier.

von MitLeser (Gast)


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einfach mal hier im Forum nach "frequenz spannung" suchen oder
googeln, sollte genug Schaltungsvorschläge bringen ;-)

von N. Müller (Gast)


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Markus Steingaß schrieb:
> Würde lieber z.b. die 0-10v für die sps nutzen, sonst bin ich so an die
> 50 HZ gebunden und kann nicht mal schnell z.b. auf 55Hz umstellen, das
> ging ja wenn ich das auf analogwerte programmier.

Geht mit dem Baustein auch. Heißt ja auch Frequenz zu Spannung 
Converter.
Schau mal hier im Forum:
Beitrag "LM2907 Eingangssignal"
Die Suche liefert das:
http://www.mikrocontroller.net/search?query=LM2907&forums[]=1&forums[]=19&forums[]=9&forums[]=10&forums[]=2&forums[]=4&forums[]=3&forums[]=6&forums[]=17&forums[]=11&forums[]=8&forums[]=14&forums[]=12&forums[]=7&forums[]=5&forums[]=18&forums[]=15&forums[]=13&forums[]=16&max_age=-&sort_by_date=0

Oder in das Application Note:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/85679/AN-162.pdf

Da gibt es schon so einiges zu dem Baustein.

Wie man das mit kleinem Aufwand mit einem uC machen könnte ist mir klar 
aber aus der SPS geschichte bin ich einfach schon zu lange drausen um 
noch zu wissen was da alles möglich ist.

Grüße

von Markus S. (borastoni)


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N. Müller schrieb:

> Geht mit dem Baustein auch. Heißt ja auch Frequenz zu Spannung
> Converter.
> Schau mal hier im Forum:
> Beitrag "LM2907 Eingangssignal"
> Die Suche liefert das:
> 
http://www.mikrocontroller.net/search?query=LM2907&forums[]=1&forums[]=19&forums[]=9&forums[]=10&forums[]=2&forums[]=4&forums[]=3&forums[]=6&forums[]=17&forums[]=11&forums[]=8&forums[]=14&forums[]=12&forums[]=7&forums[]=5&forums[]=18&forums[]=15&forums[]=13&forums[]=16&max_age=-&sort_by_date=0
>
> Oder in das Application Note:
> http://www.mikrocontroller.net/attachment/85679/AN-162.pdf
>
> Da gibt es schon so einiges zu dem Baustein.
>
> Wie man das mit kleinem Aufwand mit einem uC machen könnte ist mir klar
> aber aus der SPS geschichte bin ich einfach schon zu lange drausen um
> noch zu wissen was da alles möglich ist.


Ja das mit der sps ist kein prob für mich das analoge signal dann zu 
verarbeiten, das problem ist den aufbau der schaltung mit dem LM2907.

von N. Müller (Gast)


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Markus Steingaß schrieb:
> das problem ist den aufbau der schaltung mit dem LM2907.

Ich würd mir mal 3-4 von den Dingern bestellen.
Gibts ja für 1 Euro und n paar zerkwetschte.

Dann kannst Du das mal nach DB/AN aufbauen.
Anschließend z.B. 50Hz Sinus drauf und Ausgangsspannung validieren.
Oszi wäre da aber vllt. nicht schlecht.

Wenn das passt, Schaltung an die SPS dran und Ausgangsspannung des 
Bausteins über den AD der SPS einlesen.

Grüße

von Markus S. (borastoni)


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N. Müller schrieb:
> Markus Steingaß schrieb:
>> das problem ist den aufbau der schaltung mit dem LM2907.
>
> Ich würd mir mal 3-4 von den Dingern bestellen.
> Gibts ja für 1 Euro und n paar zerkwetschte.
>
> Dann kannst Du das mal nach DB/AN aufbauen.
> Anschließend z.B. 50Hz Sinus drauf und Ausgangsspannung validieren.
> Oszi wäre da aber vllt. nicht schlecht.
>
> Wenn das passt, Schaltung an die SPS dran und Ausgangsspannung des
> Bausteins über den AD der SPS einlesen.
>
> Grüße

So habe mir mal welsche bestelllt und dann probier ich mal.

von Markus S. (borastoni)


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Bastler schrieb:
> Ich nehme immer gerne CNY17-4 sind nicht teuer und benötigen wenig
> Eingangsstrom.
> Nimm eine Diode in Reihe, ich glaube die Rückwärtsspannung ist nicht
> hoch (5V ?).
> Oder eine Antiparallele Diode am Eingang.
> Vorwiderstand nicht vergessen.

Funktioniert auch mit em Optokoppler prima, hatte nur die ganze zeit was 
vergessen an der sps zu setzen, bekome jetzt aufm display 50Hz angezeit.

Das Multimeter zeigt zwar nur die 12v an aber die sps erkennt es.

Werde aber trotzdem das mit dem LM2907 mal testen.

Danke nochmal

meld mich wenn ich den LM.. getestet habe.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Markus Steingaß schrieb:
> Das Multimeter zeigt zwar nur die 12v an aber die sps erkennt es.

Du scheinst das immer noch nicht völlig kapiert zu haben! Was meinst Du 
mit "nur die 12V"? Wenn Dein Multimeter wesentlich mehr oder weniger als 
12V anzeigen würde, müsstest Du Dir Gedanken machen - dann wäre da 
eventuell was faul. Dann könnte es sein, dass der Optokoppler nicht 
sauber durchschaltet und die Auswertung mit der SPS unzuverlässig ist.
Solche Signale kannst Du nur mit einem Oszi vernünftig messen!

kopfschüttelnder Gruß Dietrich

von Markus S. (borastoni)


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Dietrich L. schrieb:
> Markus Steingaß schrieb:
>> Das Multimeter zeigt zwar nur die 12v an aber die sps erkennt es.
>
> Du scheinst das immer noch nicht völlig kapiert zu haben! Was meinst Du
> mit "nur die 12V"? Wenn Dein Multimeter wesentlich mehr oder weniger als
> 12V anzeigen würde, müsstest Du Dir Gedanken machen - dann wäre da
> eventuell was faul. Dann könnte es sein, dass der Optokoppler nicht
> sauber durchschaltet und die Auswertung mit der SPS unzuverlässig ist.
> Solche Signale kannst Du nur mit einem Oszi vernünftig messen!
>
> kopfschüttelnder Gruß Dietrich

Doch doch hab das schon verstanden, weis schon das ich das nur mim Oszi 
richtig sehe.

Danke trotzdem

von Dietrich L. (dietrichl)


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Markus Steingaß schrieb:
> Doch doch hab das schon verstanden, weiss schon das ich das nur mit Oszi
> richtig sehe.

Dann ist es ja gut :-))

Gruß Dietrich

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