Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Impulsfilter


von Tester (Gast)


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Hallo,

ich möchte gern einen Filter bauen, der ein DC-Signal (24V), das ca. 
einmal pro Sekunde von einem Mikrocontroller an ein Ventil gesendet 
wird, filtern.

Hat jemand eine Idee, wie man so etwas realisieren könnte?

Danke schon einmal vorab.

von Tester (Gast)


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ein Filter natürlich ;-)...

von Old P. (Gast)


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Was soll denn gefiltert werden?
Das eigentliche Signal zur weiteren Verwendung?
Das Signal von unerwünschten Störspannungen befreien (filtern)?

Also, wat nu? ;-)

Old-Papa

von Tester (Gast)


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Hallo Old-Papa,

entschuldige, das Signal muss herausgefiltert werden (so die 
Software-Abteilung). Die Leitung wird so auf Kurzschluss oder 
Leitungsbruch geprüft (sekündlich). Zu Testzwecken soll das nun 
hardwaremäßig ausgehebelt werden.
Ich frage mich allerdings, wie gerade dieses Signal mit dem Pegel 
herausgefiltert werden soll, wenn andererseits ein paar Sekunden danach 
das Ventil durch ein prinzipiell gleiches 24V-Signal angetriggert 
wird...

von Klaus R. (klara)


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Tester schrieb:
> ich möchte gern einen Filter bauen, der ein DC-Signal (24V), das ca.
> einmal pro Sekunde von einem Mikrocontroller an ein Ventil gesendet
> wird, filtern.
>
> Hat jemand eine Idee, wie man so etwas realisieren könnte?

Warum soll gefiltert werden, bzw, was gefällt Dir am jetzigen Signal 
nicht? Mach doch mal eine Skizze vom Signal, jetzt und gewünscht.

Das jetzige Signal wird ein 24V Rechteck sein. Was soll es denn werden 
oder warum möchtest Du filtern?

mfg klaus

von Klaus R. (klara)


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Tester schrieb:
> Hallo Old-Papa,
>
> entschuldige, das Signal muss herausgefiltert werden (so die
> Software-Abteilung).

Aha.

> Die Leitung wird so auf Kurzschluss oder
> Leitungsbruch geprüft (sekündlich). Zu Testzwecken soll das nun
> hardwaremäßig ausgehebelt werden.

"ausgehebelt" ???

> Ich frage mich allerdings, wie gerade dieses Signal mit dem Pegel
> herausgefiltert werden soll, wenn andererseits ein paar Sekunden danach
> das Ventil durch ein prinzipiell gleiches 24V-Signal angetriggert
> wird...

So, bitte noch etwas präziser. Wir haben ein Nutzsignal mit dem man ein 
Ventil antriggert. Wie sieht das Signal aus? Kurzer 24V Impuls oder 
länger zum Durchschalten?

Das Prüfsignal sieht genauso aus???
mfg klaus

von Tester (Gast)


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Hallo Klaus,

das Nutzsignal, um das Ventil anzusteuern ist ein längerer 
Rechteckimpuls (24V) zum Schalten. Das unerwünschte Prüfsignal sieht 
genauso aus, ist aber von kürzerer Dauer.

von Klaus R. (klara)


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Tester schrieb:
> Hallo Klaus,
>
> das Nutzsignal, um das Ventil anzusteuern ist ein längerer
> Rechteckimpuls (24V) zum Schalten. Das unerwünschte Prüfsignal sieht
> genauso aus, ist aber von kürzerer Dauer.

OK. Das Prüfsignal wird über die Leitung geschickt und erreicht auch das 
Ventil. Das Prüfsignal muss ja auch irgendwie verwertet werden. Nur ein 
Prüfsignal zu schicken bringt ja nichts. Das Ankommen oder Ausbleiben 
muss ja irgendwie erkannt werden.

Wenn man davon ausgeht das eine solche Auswertestelle vor dem Ventil 
ist, könnte man zwischen Auswertestelle und dem Ventil ein Filter 
vorsehen. Im simpelsten Fall wäre das ein Tiefpass, z.B. ein passives 
RC-Glied.

Um das weiter dimensionieren zu können muss man schon wissen wie lang 
die Impluse sind und wann mit einer Wiederholung zu rechnen ist. Also 
genauer gesagt, das Tastverhältnis mit Angabe der Dauer.

Wenn ein RC-Glied nicht genügt, dann kann man ein LC-Glied nehmen. Bei 
Induktivitäten und einem Rechtecksignal muss man natürlich auf die 
Ausschaltimpulse achten.

Der Strom durch das Ventil ist auch wichtig.

mfg klaus

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Tester schrieb:
> Hallo Klaus,
>
> das Nutzsignal, um das Ventil anzusteuern ist ein längerer
> Rechteckimpuls (24V) zum Schalten. Das unerwünschte Prüfsignal sieht
> genauso aus, ist aber von kürzerer Dauer.

???

was oder wen soll das Prüfsignal prüfen?

Das Ventil?

Dann klappt das nicht mit dem Filtern, man würde nur die Filter prüfen.
Ein Relais ist erst mal eine Induktivität mit gewissen Eigenschaften, um 
diese zu testen würde ich logisch unter der Schaltschwelle vom Relais 
bleiben um keine Auslösung zu provozieren die nicht erwünscht ist, 
Spannung runter oder Zeit runter.

von Tester (Gast)


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Hallo Leute,

ich bin heute erst wieder zu o.g. Aufgabenstellung gekommen.
Das Signal (unipolar) hat eine Breite von 4ms und eine Amplitude von ca. 
1V und es wird einmal pro Sekunde erzeugt.
Wie kann ich das mit einem RC-Glied filtern?

Ich bin gerade etwas verwirrt. Wie hoch ist die Frequenz und die 
Periodendauer?

Gruß!

von Klaus R. (klara)


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Am einfachsten mit zwei Dioden in Flussrichtung. Dann hast Du aber keine 
24V sondern nur ca. 22,8V.
mfg klaus

von Tester (Gast)


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Klingt interessant.
Wie verhält sich die Diode hier, einfach nur in Sperrrichtung für 
negative Spannungen?

von Martin S. (sirnails)


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Also die Aufgabenstellung ist so nicht lösbar.

Ich fasse zusammen:

1) Ein Signal, dass zur Relais-Prüfung genutzt wird. Dieses Signal hat 
1V und 4ms Dauer.
2) Ein zweites Signal, dass zur Schaltung genommen werden soll, auch ein 
Rechteck ist, aber länger sein soll. Wie lange wurde bisher nicht 
geklärt.
3) Was soll wie geprüft werden? Eine einfache Schaltung wäre ein 
RC-Glied und Komparator. Kurze Signale reichen nicht, um den Kondensator 
zu laden, lange laden weit genug zum schalten.
4) Darf das Signal so weit verzögert werden, das normal schalten soll?
5) Ich erzeuge eine Störung, die aufwändig wieder herausgefiltert werden 
muss. Warum diese Störung überhaupt erzeugen? Je nach Prüfung kann man 
durch integrierte High/Low-Side Treiber alles notwendige in Erfahrung 
bringen - nämlich ob, und wieviel Strom fließt.

von Tester (Gast)


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Noch ein paar Erläuterungen:

Das Testsignal wird von der Software generiert, um die Leitung auf 
Drahtbruch bzw. Kurzschluss zu testen (einmal pro Sekunde). Die 
Software-Abteilung möchte es aber (auch für den zu bauenden Simulator) 
nicht aus der Software herausnehmen, da die Testumgebung 'realitätsnah' 
sein muss.

Das Ventil wird ab und zu angesteuert (mit 24V), die Länge des Signals 
ist nicht vorhersehbar.

Also haben wir:
1) Ein Ansteuersignal (24V), Länge unbekannt
2) Ein Testsignal (1V), Breite 4ms

Wie kann man das Signal (für den Testbetrieb) herausfiltern? Wie ist es 
mit den Dioden?

von Martin S. (sirnails)


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Also Rausfiltern fällt damit schonmal weg, denn dann nimmt man sich die 
Möglichkeit der Prüfung auf Kurzschluss bzw. Kabelbruch.

Was Du jetzt also brauchst, ist eine Schaltung vor dem Ventil, dass das 
Ventil selbst prüft, und dem Steuergerät nach vorne vorgaukelt, dass er 
nur das Ventil dran hätte.

Ganz ehrlich: Das ist sowas von durch das Knie ins linke Auge - ich 
würde das mit dem Projektleiter besprechen, denn dabei kann nur Krampf 
herauskommen.

Üblicherweise macht man solche Prüfungen - wie schon geschrieben, mit 
einer sehr viel kleineren Spannung von 1/10 - 1/2 der Nennspannung und 
misst dann mit einer Spannung, die das Ventil nicht anziehen lässt.

von Klaus R. (klara)


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Tester schrieb:
> Also haben wir:
> 1) Ein Ansteuersignal (24V), Länge unbekannt
> 2) Ein Testsignal (1V), Breite 4ms

Mal anders gefragt. Stört das Testsignal das Ansteuern des Ventils? Mit 
1V wird das Ventil doch nicht geschaltet?
mfg klaus

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Tester schrieb:
> Also haben wir:
> 1) Ein Ansteuersignal (24V), Länge unbekannt
> 2) Ein Testsignal (1V), Breite 4ms
> Wie kann man das Signal (für den Testbetrieb) herausfiltern?
Welches Signal? Das Testsignal oder das Ansteuersignal?
Wenn das Testsignal und das Ansteuersignal gleichzeitig angelegt wird, 
ergibt das dann 1V, 24V oder 25V auf der Signalleitung?
Ist das ein analoges Ventil? Oder wieso sollte ein Testsignal das 
Ansteuersignal stören?

Martin S. schrieb:
> Also die Aufgabenstellung ist so nicht lösbar.
Es ist noch nicht mal klar, was da von wo mit welcher Leistung auf 
welche Leitung in welcher Häufigkeit draufmoduliert wird, und was wen 
dabei stören könnte.
Und vor Allem: was hat das von der Softwareabteilung generierte Signal 
damit zu tun?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Tester schrieb:
> Wie kann man das Signal (für den Testbetrieb) herausfiltern?

Gar nicht. Außerdem: warum sollte man? Was meinst du überhaupt mit 
"herausfiltern"? Das Ventil wird auf das 1V Signal nicht reagieren, wenn 
es normal 24V sehen will.

von Tester (Gast)


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Das Ventil reagiert auch nicht darauf. Die Software bzw. der Controller 
sieht es.

Wir haben es jetzt mit einem Relais gelöst, das bei 24V schaltet. So ist 
der Testimpuls nicht mehr sichtbar.

Und noch eine Ergänzung:

Ein Ventil ist an einen Ausgang eines uC angeschlossen. Es kann über 24V 
geschaltet werden. Jede Sekunde wird ein Testsignal gesendet, um auf 
Drahtbruch resp. Kurzschluss zu testen. Über eine Zwischenschaltung 
(wurde bisher nicht erwähnt, sorry!), die über div. Relais einige 
Signale, u.a. ein Signal von einem Reed-Kontakt, der in dem Ventil 
hängt, an den uC leiten, kommt eben dieser Puls quasi zurück.

von Martin S. (sirnails)


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Und was soll der Prüfimpuls  jetzt noch prüfen?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Tester schrieb:
> (wurde bisher nicht erwähnt, sorry!)

Na klar. Du mich auch!

von Audiomann (Gast)


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Sowas kommt dabei raus, wenn man nicht nachdenkt.

Kein Mensch testet einen System mit einem Signal, das funktionell in den 
operational mode hineinlappt. Leitungen werden immer mit Minderstrom 
getestet, der dem Empfänger am A vorbei geht.

von Martin S. (sirnails)


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Und im Thread nebenan voll die Diskussionen weil man nachfragt...

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