Hallo Leute, meine Schaltung besteht aus einem Lichtsensor, der, eingeschleift in einen Mikrocontroller-Zweig, einen Strom von 0-30mA liefert (je nach Beleuchtungsstärke). Ich möchte nun diesen Sensor durch einen Widerstand (steuerbar) simulieren, z.B. bei 0 Ohm fließt ein Strom von ca. 30mA, bei 100 Ohm ca. 10mA. Wie kann ich das realisieren? Wäre ein MosFET als steuerbarer Widerstand anzuraten oder eher ein IC ? Danke. Gruß, Bastian
Nimm einen Thermistor (Heißleiter) und umwickel ihn mit einem dünnen Widerstandsdraht. Damit kannst du ihn dann heizen und damit den Widerstand steuern. So etwas gab es auch mal als Bauelement und nannte sich Thermokreuz.
tester schrieb: > Wie kann ich das realisieren? Dein Problem wird sein, dass ein Mosfet oder ein "IC" keine Potentialtrennung haben. Die Lösung mit dem thermischen Widerstand ist eine Möglichkeit, eine Lampe und ein LDR eine andere. Allerdings sind dabie die 30mA und vor allem die 0 Ohm schon sportlich. Ein Motorpoti wäre auch denkbar...
tester schrieb: > Hallo Leute, > > meine Schaltung besteht aus einem Lichtsensor, der, eingeschleift in > einen Mikrocontroller-Zweig, einen Strom von 0-30mA liefert (je nach > Beleuchtungsstärke). Ich möchte nun diesen Sensor durch einen Widerstand > (steuerbar) simulieren, z.B. bei 0 Ohm fließt ein Strom von ca. 30mA, > bei 100 Ohm ca. 10mA. > > Wie kann ich das realisieren? Wäre ein MosFET als steuerbarer Widerstand > anzuraten oder eher ein IC ? Du willst eine Stromquelle simulieren, dann würde ich auch eine spannungsgesteuerte Stromquelle verwenden. Also einfach eine Stromquelle für 0-30 mA aufbauen. Kannst Du entweder diskret aus einem OPV und einem MOSFET aufbauen oder einen fertigen Chip nehmen. Noch einfacher geht es wenn Du die Spannung auf einen konstanten Widerstand gibst. 0 Volt ergeben dann 0 mA und x Volt ergeben dann 30 mA. R muß dann nur x Volt/30 mA sein. Mit einem OPV kannst Du das regeln.
> Du willst eine Stromquelle simulieren, dann würde ich auch eine > spannungsgesteuerte Stromquelle verwenden. Also einfach eine Stromquelle > für 0-30 mA aufbauen. Kannst Du entweder diskret aus einem OPV und einem > MOSFET aufbauen oder einen fertigen Chip nehmen. > > Noch einfacher geht es wenn Du die Spannung auf einen konstanten > Widerstand gibst. 0 Volt ergeben dann 0 mA und x Volt ergeben dann 30 > mA. > R muß dann nur x Volt/30 mA sein. Mit einem OPV kannst Du das regeln Frank, genau das habe ich schon getan. Ich wurde vorher nicht komplett instruiert und dachte, ich bräuchte nur eine VCCS. Jetzt stellte sich heraus, dass der Mikrocontroller-Zweig der Schaltung einen Strom aufzwingt. Der Widerstand des Lichtsensors ändert dann diesen Strom, den der Mikrocontroller erzeugt. Ich habe eine Stromquelle (ähnlich Howland mit dem Dinosaurier-OP 741) aufgebaut, nur leider war es wohl vergebens.
Erst einmal vielen Dank, Leute für die Hinweise. Das Thermokreuz ist vielleicht nicht schlecht. @Frank: s. letztes Posting
Tester schrieb: > Jetzt stellte sich > heraus, dass der Mikrocontroller-Zweig der Schaltung einen Strom > aufzwingt. Der Widerstand des Lichtsensors ändert dann diesen Strom, den > der Mikrocontroller erzeugt. Völlig unklar deine Rede ist. Der Strom in einer Masche ist überall gleich. Entweder die Auswerteschaltung macht einen Konstantstrom und die Information des Sensors wird über die Spannung ausgewertet, oder der Sensor erzeugt den Strom, den die Auswerteschaltung über einen Widerstand und den Spannungsabfall darüber auswertet. Oder der Sensor verhält sich wie ein Widerstand und wird über eine Brückenschaltung oder ratiometrisch erfasst. Solange du nicht weisst wie die Schnittstelle zwischen Sensor und Auswertung funktioniert kannst du es nicht simulieren. Er hilft vieleicht wenn du seine Geheimniskrämerei aufgibst und einfach die Bauteile benennst.
Es gibt Optokoppler mit Feedback Ausgang zur linearisierung, das könnte in deinem Fall hilfreich sein. Zum Beispiel: http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?genericPartNumber=til300&fileType=pdf Wenn es nicht auf lineare Übertragung ankommt, dann halt ein ganz normaler Optokoppler. Es gibt ja durchaus welche, die 30mA Ausgangsseitig vertragen. Ich halte Optokoppler besonders geeignet, weil sie von Natur aus einen Strom mit einem bestimmten Übertragungsfaktor (zum Beispiel 100%) übertragen. 30mA rein ergibt im einfachsten Fall 30mA raus.
Der Andere schrieb: > Er hilft vieleicht wenn du seine Geheimniskrämerei aufgibst und einfach > die Bauteile benennst. wird er nicht dürfen weil ein noch shizoprenerer Maschinenbauer Angst hat man könne ihm seine geniale Geschäftsidee ....... alles schon erlebt Namaste
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Stefan U. schrieb: > Ich halte Optokoppler besonders geeignet, weil sie von Natur aus einen > Strom mit einem bestimmten Übertragungsfaktor (zum Beispiel 100%) > übertragen. 30mA rein ergibt im einfachsten Fall 30mA raus. Beim Übertragungsfaktor gibt es große Fertigungstoleranzen; selbst selektierte CTR-Bereiche sind für einen bestimmten Vorwärtsstrom nur als z.B. "80%-160%" spezifiziert. Und der CTR ändert sich nichtlinear mit dem Strom.
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tester schrieb: > steuerbarer Widerstand [...] simulieren In diesem Posting Beitrag "Re: Frage zum Frequenzmultiplex bei Modulation" in der dort angehängten zip-Datei findest Du ein spannungsgesteuertes Poti für LTSpice. (Bitte nichts mehr in dem oben verlinkten Thread posten sonst wacht er wieder auf) Das simulierte Poti ist komplett potentialfrei, der Steuereingang braucht eine Spannung von 0...1V gegen GND. Im Zip enthalten ist das Modell, ein zugehöriges Symbol und ein Beispiel zur Anwendung (Erzeugung von AM-Modulation).
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Vielen Dank für die zahlreichen Antworten :). Die Schaltung besteht im Wesentlichen aus: 1) dem eigentlichen Sensor (mit Photodiode, Filtern, XTR115 (!) ) 2) dem Eingang des Mikrocontrollers (s. Bild)
Ah jetzt verstehe ich das. Der Sensor ist ein Widerstandssensor. Und Du möchtest diesen Sensor nun simulieren in Deiner Stromquellenschaltung um Deine Stromquellenschaltung(MCU/Programm zu testen. So wie die Schaltung aussieht verwendest Du den Sensor zum GND-Potential, das vereinfacht das ganze. Du kannst dann eine Schaltung zur Stromsenke verwenden bei dem der Strom über eine Spannung gesteuert wird. Also spannungsgesteuerte Stromsenke statt Quelle. Die Schaltung ist nur minimal anders zu der einer Stromquelle. Ca.-Schaltplan: http://www.mikrocontroller.net/attachment/17276/stromsenke01.png Das ist von jemand anderes ohne Gewähr.
@ Frank, langsam verstehe ich es auch. Die Versuchsanordnung ist von einem Vorgänger entwickelt worden und wir benötigen nun im Prinzip einen simulierbaren Sensor. Unsere Softwareleute möchten über einen PC mit einer Analogkarte eine Spannung ausgeben, die den Strom von 0-30mA in diesem Zweig verändert, um so softwareseitig Tests zu machen. Die Schaltung dazwischen ist nun meine spannungsgesteuerte Stromquelle gewesen, mit der ich offensichtlich gar nicht so falsch lag. Ich werde das mal ausprobieren. Aber, was ich noch immer nicht ganz verstehe, ist, wenn der MCU die Stromquelle bildet, warum hat mein Sensor denn diesen XTR115-Baustein. Mit Hilfe dieses Bausteins kann man doch aus einer Spannung einen Strom generieren... Zuerst dachte ich, der Sensor sei selbst die Stromquelle.
Jetzt verstehe ich es doch nicht mehr. Was ist jetzt das mit dem XTR115. Das ist keine Stromquelle, daß ist ein Meßkonverter, Spannung in Strom. Der hat den 4-20 mA Standard. Du schriebst von 0-30 mA. Ich will jetzt mal den Schaltplan sehen und zwar vollständig und ohne komische Leitungsbrüche, sonst werden wir uns gegenseitig wohl eher nicht verstehen. Aus einem Mikrocontroller fließt kein Strom und er ist auch keine Stromquelle. Er ist auch keine Senke. MCUs sind in CMOS aufgebaut und komplett spannungsgetrieben. Ströme mögen MCUs eher gar nicht (weder rein noch raus). Und für eine CPU oder einen PC gilt das ^³. >Unsere Softwareleute möchten über einen PC mit >einer Analogkarte eine Spannung ausgeben, die den Strom von 0-30mA in >diesem Zweig verändert, um so softwareseitig Tests zu machen. Ja da sind wir wieder bei der Stromquelle. Wenn Du einen 4-20 mA Standard simulieren willst brauchst Du eine Stromquelle. Wenn Du einen Widerstand simulieren willst brauchst Du eine Stromsenke.
Frank schrieb: > Ich will jetzt mal den Schaltplan sehen und zwar vollständig und ohne > komische Leitungsbrüche, sonst werden wir uns gegenseitig wohl eher > nicht verstehen. > > Aus einem Mikrocontroller fließt kein Strom und er ist auch keine > Stromquelle. Er ist auch keine Senke. MCUs sind in CMOS aufgebaut und > komplett spannungsgetrieben. Ströme mögen MCUs eher gar nicht (weder > rein noch raus). Und für eine CPU oder einen PC gilt das ^³. Also, den Schaltplan kann ich Dir leider nicht senden. Ich erkläre die Schaltung vielleicht stufenweise, so dass es einfacher zu verstehen ist, jeweils von Ein- in Richtung Ausgang I. Block (Sensor) -------- 1. Photodiode 2. Filter 3. XTR115 4. Ausgang -> II.Block II. Block (Auswertung) -------- 1. Eingang (Zwei Transistoren, s. Bild oben) 2. Ausgang in Richtung Mikrocontroller (Basis des linken Transistors)
Ja spannungsgesteuerte Stromquelle dann. Sag doch gleich daß es 4-20 mA sind und nicht 0-30 mA.
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Frank, es sind definitiv 0-30mA (sogar fast 40mA). Warum es so ist, weiß ich nicht. Das ist der Strombereich, den unser uC verarbeiten kann und den die "Maschine" schon seit Jahren misst. Meine spannungsgesteuerte Quelle (s. Bild) habe ich nun in die Schaltung integriert und es lässt sich durch eine veränderbare Spannung nichts am Strom ändern, immer Vollausschlag. Wenn man die Quelle autark betreibt (ohne den Sensor, ohne uC) dann kann man den Strom sehr wohl mit einer Spannung steuern... Was nun? Danke Dir vielmals.
tester schrieb: > eingeschleift in > einen Mikrocontroller-Zweig, einen Strom von 0-30mA liefert Das ist ja wahrscheinlich garkein Widerstand, ich vermute du bräuchtest eher eine steuerbare Konstantstromquelle. Georg
Frank, die letzte Frage :)... Es sind definitiv 0-30mA (sogar fast 40mA). Warum es so ist, weiß ich nicht. Das ist der Strombereich, den unser uC verarbeiten kann und den die "Maschine" schon seit Jahren misst. Meine spannungsgesteuerte Quelle (s. Bild) habe ich nun in die Schaltung integriert und es lässt sich durch eine veränderbare Spannung nichts am Strom ändern, immer Vollausschlag. Was nun? Danke Dir vielmals.
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