Schönen guten Tag, hätte mal eine etwas für mich komplizierte Sache. Und zwar hab ich für meine Projektarbeit "Kapazitive Füllstandmssung und Anzeige" noch eine Sache die ich erklären soll. Und zwar benutze ich einen kapazitiven Sensor welcher an eine astabile Kippstufe geschalten ist. Jetzt wollte mein Projektbetreuer noch eine Erklärung ob die Kapazität von der Spannung abhängig bzw. was die Spannung in der Schaltung bewirkt. Betrieben wird die Geschichte mit 5V. Es funktioniert auch soweit. Im Anhang mal der Schaltplan. Hab jetzt mal im Internet selber gesucht aber da steht zur Kapazität die Formel C= E * A/d also Permitivität * (Plattenfläche durch Plattenabstand)... Somit Spielt für die Kapazität die Spannung keine Rolle. Aber was würde passieren wenn ich die 5V erhöhe ?! Hoffe ihr wisst was ich meine :-) Könntet ihr mir vll. weiterhelfen?
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Wenn ich die Frage richtig verstehe will der Projektbetreuer wissen wie weit die Messung spannungabhängig ist. Wenn Du die Spannung von 5V erhöhst kann, muß nicht der Sensor(Geber) evtl. Ärger machen, kommt auch darauf an in welcher Flüssigkeit das Teil hängt. Das das Signal vom NE555 mit der Spannung "davonläuft" erwarte ich jetzt erst mal nicht, solange Du die Grenze der Betriebsspannung nicht überschreitest.
Ja stimmt hab ich vergessen zu sagen. Also es wird der Stand von Wasser ermittelt. Der NE555 geht bis max. 15V . Wie kann man das jetzt aber erklären, dass die MEssung nicht von der Spannung abhängig ist? Irgendwie fällt mir das sehr schwer.
Hallo, ist das für die schule? wenn ja dann würde ich plump sagen die schaltung ist spannungsunabhängig, bis auf die grenzen vom 555iger. den der schwingkreis basiert simple auf die zeitkonstante tau, und die ist spannungsunabhängig, R*C. Wenn es wissenschaftlich ist dann müsste man das genauer untersuchen, den es kann sehr wohl sein das die kapazitätswerte mit der spannung schwanken. normale zwar sehr gering, aber das wär dann zu untersuchen.
Uc(t) = (1/C)*Integral (i(t)dt) + Q0 Bei Konstanten Ladestrom (ist aber bei Deiner Schaltung nicht der Fall) C=(i*t)/Uc(t) Vielleicht wollte er das wissen ?
Die Antwort ist nein ... Begründung siehe Wiki http://de.wikipedia.org/wiki/NE555 Im übrigen sind Kapazitäten durchaus spannungsabhängig, das trifft sicherlich auch auf diesen Sensor zu ob das in dem Zusammenhang gefragt ist wage ich erstmal zu bezweifeln ... Greetz
Jetzt glaube ich weiß ich was er wissen will Die Ladekurve eines Kondensator über einen Widerstand lautet U(t)=Ubatt*(1-exp(-t/(RC))) Die Entladekurve U(t)=Ubatt*exp(-t/(RC)) Da der NE555 bei 2/3 Ubatt und 1/3 Ubatt schaltet ergibt sich (2/3)*Ubatt = Ubatt*(1-exp(-t/(RC)) und damit ist Da kürzt sich die Versorgungsspannung Ubatt und man sieht daß die Ladezeit (analog die Entladezeit) nur mehr von R und C abhängt. t=-R*C*LN(1-(2/3)) Hier ist natürlich R einmal R1 und einmal R1+R2 Gruß Peter
Kawa schrieb: > Hab jetzt mal im Internet selber gesucht aber da > steht zur Kapazität die Formel C= E * A/d ist der Sensor als Plattenkondensator aufgebaut? Wenn ja, dann ist Kapazität spannungsunabhängig. Ob C in der NE555 Schaltung spannungsunabhägig ist, hängt vom Kondensatortyp (Elektrolyt, Folien, Keramik, etc) ab. Wenn du die Zeitkonstante spannungsunabhängig machen willst, sollte natürlich möglichst dC/dU = 0 gelten. Was ist das für ein Sensor eigentlich?
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Das ist der Sensor. Außen verlaufen 2 Leitungen und das wars (also aufgebaut wie ein Plattenkondensator) ... ;-) Deswegen die Formel Und diesen Projektbegleiter zu fragen ob er mal genau definieren kann was er genau will ist sinnlos ...leider... Und ja es funktioniert ... grins hmm ... also das ganze is schon für die Schule (mach momentan meinen MechatronikTechniker) ... leider hatten wir nur im ersten Jahr Elektrotechnik und da wurde sowas net mal ansatzweise besprochen ... zuvor hab ich auch nichts großes damit zu tun gehabt (sorry also für meine unwissenheit :-) )
Zum Bild des Sensors. Schoen, dass das so geht. Aber man kann's verbessern. Speziell weil die Kapazitaet an GND hanegt. Wenn du die Kapazitaet koaxial machst, mit dem GND aussen, ist der Sensor weitgehend unempfindlich gegen Stoerungen elektrischer Art. Also einfach zwei Roehren ineinander und etwas anbohren.
Kawa schrieb: > Das ist der Sensor. > Außen verlaufen 2 Leitungen und das wars (also aufgebaut wie ein > Plattenkondensator) ... ;-) Sind denn die Drähte isoliert? Sonst wirkt sich der Widerstand stärker als die Kapazität aus. Gruss Harald
>Sind denn die Drähte isoliert? Sonst wirkt sich der Widerstand
stärker als die Kapazität aus.
De Leitfaehigkeit des Waeers sollte auch klein sein. Ansonsten mit der
Spannung unterhalb der Elektrolysespannung bleiben.
Die Ladekurve verändert sich bei Betriebsspannungsveränderungen proportional mit. Genau wie die beiden Spannungen, mit denen der NE555 diese vergleicht. Zeitlich ergibt sich somit keine Veränderung. Gruß Jobst
Harald Wilhelms schrieb: > Sind denn die Drähte isoliert? Auf dem Bild sieht man ganz deutlich, wie die Enden der Drähte mit Heißkleber oder Silikon zugeschmiert sind. Es wird also eine klare Isolierung um die Drähte sein. Gruß Jobst
Delta Oschi schrieb: > De Leitfaehigkeit des Waeers sollte auch klein sein. Ansonsten mit der > Spannung unterhalb der Elektrolysespannung bleiben. :) Ich definiere: die Leitfähigkeit des Wassers ist gering. :) gefällt mir
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Wie bereits hier schon erwähnt wurde... die Enden sind Isoliert. Die Kapazität ist bei 0% Füllstand bei ca. 40 pF und bei 100 % bei ca. 95 pF. Das mit Störanfällig stimmt. Sobald man mit der Hand die nach Außen führende Leitung berührt ändert sich die Kapazität. @ Delta Oschi ... das mit koaxial sagt mir grad nix. Falls ich das mit den 2 Röhren richtig verstanden habe ... hab ich mir auch schon überlegt jedoch find ich dazu keine passenden hier ... somit wurde die Idee verworfen. Klar, für ein größeres Gefäß wäre leicht etwas zu finden ;-) ... jedoch ist das eine Vase ;-) wo ich den Sensor eingebaut habe ... (siehe Bild) Auf dem Anderen ist die Schaltung zu sehen ;-) ... (Links der Prototyp und Rechts die Endgültige) Unter diesem Link is nen Video wo man die Funktion sieht ;-) http://www.youtube.com/watch?v=9DcKEdXe7jg&list=UUkUjbi7B4HzH5vAMHqJQtRw&feature=plpp&context=C40902a7FDvjVQa1PpcFPoIDWiddj0j_MSS1IWrX4vJiv_pAtOL3s=
Stimmt ^^... jetzt hab ich nochmal drüber geschaut... Die Zeiten werden nicht beinflusst, da ja das Laden bis 63% geht (also 2/3) und das Entladen bis 1/3 der Spannung... Ok ... denk mal ich werde es dann auch damit erklären und nur noch die einzelnen Formel nutzen. Besten Dank
Kawa schrieb: > Die Zeiten werden nicht beinflusst, da ja das Laden bis 63% geht (also > 2/3) und das Entladen bis 1/3 der Spannung... Naja, 2/3 sind 66,7% ... die 63% sind etwas anderes ... Gruß Jobst
Streng genommen ist keine Kapazität spannungsunabhängig. Praktisch gesehen jedoch schon. Ich nehme mal an, dass Letzteres gefragt ist.
Guck dir mal die Videos hier an http://et-tutorials.de/elektronik/timerbaustein-ne555 Da wird alles ganz gut erklaert
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