Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Signal von Sensor "verbessern"?


von Bastler (Gast)


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Zur Anbindung eines induktiven Näherungssensors (PNP-NC) an eine 
Steuerung wollte ich eine Schaltung wie im Bild InduIn.png einsetzen.
Aber dann dachte ich mir, schau dir doch erstmal an, wie es mit Spikes 
und sonstigen Unschönheiten aussieht. Also flucks das Ossi dran geklemmt 
und den Sensor mit Metall in Kontakt gebracht.

Das Ergebnis hat mich doch sehr ernüchtert, um nicht zu sagen verstört 
(siehe Bild Sensor_induktiv_Schaltflanken.jpg). Für die Messung hatte 
ich einen 10k-Widerstand zwischen Schaltausgang und 0V gehängt.

Erwartet hatte ich einen (mehr oder weniger) Rechteckpuls, der so breit 
ist, wie der Sensor die Nähe von Metall registriert. Die Realität sieht 
dann aber so aus, dass mir meine Schaltung wenig nützt.

Was könnte ich tun, um zu einem Rechteck zu kommen?

Ich habe die Kurven (bei 12V V+) mal vermessen. Nach ca. 1s ist das 
Spannungsdelta zwischen V+ und der Signalkurve nur noch 0,7V - das geht 
wohl nicht mehr als low durch.
Von der Kurve her dachte ich spontan an ein Flipflop, aber den Puls über 
V+ werde ich wohl kaum mit Bauteilen auswerten können, die mit V+ 
betrieben werden.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Oszi auf AC-geschaltet?
Zum direkten Anschauen:
Ausgang -> 1k -> LED -> Masse

: Bearbeitet durch User
von HildeK (Gast)


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H.Joachim S. schrieb:
> Oszi auf AC-geschaltet?

Das erklärt es nicht, im Ruhezustand hat er bei HIGH Eingang auch HIGH 
am Ausgang.

@TO:
- erst mal klären, ob ohne deine Schaltung (ggf. mit Lastwiderstand) ein 
Rechteck zu messen ist
- deine Schaltung kann, bei einem rechteckigen Eingangssignal, kein 
solches Ausgangssignal liefern. Dazu müsste R7 nach VCC gehen und C3 in 
Reihe sein. Heißt: das was du gezeichnet hast, entspricht nicht dem was 
du aufgebaut und ausgemessen hast.
- die Schaltung, so wie gezeichnet, wird nur etwas verschliffene Flanken 
am Ausgang haben, vorausgesetzt, der Sensor liefert ein Signal ab, wie 
im oberen Teil gezeichnet.

von Ghghgh (Gast)


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Sensor mit OC-Ausgang?

Ghghgh

von Bastler (Gast)


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> erst mal klären, ob ohne deine Schaltung (ggf. mit Lastwiderstand) ein
> Rechteck zu messen ist
Öhm, da hatte ich mich wohl schlecht ausgedrückt.
Die Schaltung hatte ich bislang nur im Kopf.
Zum Messen hatte ich nur einen Lastwiderstand (10k) zwischen 
Schaltausgang und 0V

... und klar Ossi war auf AC gestellt

von Ghghgh (Gast)


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Bastler schrieb:
> ... und klar Ossi war auf AC gestellt

Na dann ist ja alles klar.

Ghghgh

von HildeK (Gast)


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Ghghgh schrieb:
> Na dann ist ja alles klar.

???
Mit AC-Kopplung sieht das zwar im Prinzip so aus, aber nicht um V+, 
sondern um 0V!

von Bastler (Gast)


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> Mit AC-Kopplung sieht das zwar im Prinzip so aus, aber nicht um V+,
> sondern um 0V!

Du hast schon gelesen, dass es sich um einen PNP im NC-Modus handelt?
Da liegt die Versorgungsspannung am Schaltausgang an, solange der Sensor 
kein Metall erkennt.
Bei Annäherung geht deshalb die Flanke zuerst nach unten (Richtung 0V) 
und steigt dann (mir unerklärlich) wieder an.

von HildeK (Gast)


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Bastler schrieb:
> Du hast schon gelesen, dass es sich um einen PNP im NC-Modus handelt?

Nein, das stand zu weit oben :-). Sorry, dann nehme ich meine letzte 
Aussage zurück.

Bastler schrieb:
> Bei Annäherung geht deshalb die Flanke zuerst nach unten (Richtung 0V)
> und steigt dann (mir unerklärlich) wieder an.
Das gibt es nur dann, wenn eine kapazitive Kopplung da ist und der TO 
gab ja zu, es mit AC-Kopplung gemessen zu haben. Passt also dann auch.

von Einer K. (Gast)


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Bastler schrieb:
> (mir unerklärlich)

Ach, der TO hat die Kurve doch nur um den Betrag von V+ hoch geschoben 
um sich selbst und uns zu verwirren.

Ihm dachte sich wohl auch:
> Da liegt die Versorgungsspannung am Schaltausgang an, solange der Sensor
> kein Metall erkennt.
Nur leider bekommt man (in Ruhe) in der AC Einstellung dann eine 
Differenz von V+ zwischen gezeigtem Messwert und Realität.


Unter den 2 Bedingungen:
1. AC Einstellung
2. um V+ verschoben
ist die Kurve recht plausibel.

von Bastler (Gast)


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> Passt also dann auch.

Nicht wirklich.

Wenn ich einen PWM-Ausgang eines ATmegas messe, dann bekomme ich selbst 
bei langsamstem Takt ein sauberes Rechteck im AC-Modus. Selbst wenn ein 
Takt mehrere Sekunden dauert. Also am Ossi kann es nicht liegen, auch 
wenn das von den meisten eher als Spielzeug angesehen wird.

Deshalb nochmal die Frage: was kann ich tun, um das Signal umzuformen, 
bzw. zu ändern?

von Stefan F. (Gast)


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Bastler schrieb:
> was kann ich tun, um das Signal umzuformen, bzw. zu ändern?

Erstmal klären, wie der Ausgang der Signalquelle aufgebaut ist. Davon 
hängt alles Weitere ab.

von Einer K. (Gast)


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Bastler schrieb:
> Deshalb nochmal die Frage: was kann ich tun, um das Signal umzuformen,
> bzw. zu ändern?

Erstmal auf DC stellen.
Dann nochmal die Kurve zeigen/ansehen.

Und TATA, sie ist dann wunderschön rechteckig.
(denn was anderes kann der Sensor nicht)

von Bastler (Gast)


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Hm, da bräuchte ich ne Anleitung, wie ich das machen kann.

Das Teil ist (laut Aufkleber) ein Huron LJ12A3-4-Z/AY
Dann steht noch PNP mit einer kleinen Schaltung drauf, nach der V+ 
zwischen 6 und 36VDC liegen darf und dass der Ausgang max. 300mA 
liefert.
(Ich habe die Tests mit 5V und mit 12V durchgeführt).

 - Rest ich chinesisch - im wahrsten Sinne des Wortes (also nicht nur 
für mich).

Wenn ich nach der Bezeichnung suche, erhalte ich widersprüchliche 
Ergebnisse, von daher weiß ich nicht, ob es unterschiedliche Versionen 
oder gar Varianten gibt.

von Bastler (Gast)


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> Und TATA, sie ist dann wunderschön rechteckig.
> (denn was anderes kann der Sensor nicht)

so so ...

also nicht dass ich nicht selbst drauf gekommen wäre, sowas zu 
probieren.
Der Punkt ist, dass ich im DC-Modus überhaupt keine Flanken bekommen 
habe.

von Einer K. (Gast)


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Bastler schrieb:
> chinesisch

http://www.ekt2.com/pdf/412_CH_SENSOR_PROXIMITY_PNP.pdf
(achtung, der ist NO und nicht NC)

Vielleicht die 10K verringern, so dass da ein nennenswerter Strom 
fließt.

Bastler schrieb:
> Wenn ich nach der Bezeichnung suche, erhalte ich widersprüchliche
> Ergebnisse, von daher weiß ich nicht, ob es unterschiedliche Versionen
> oder gar Varianten gibt.
Du kannst ganz entspannt davon ausgehen, dass alle PNP-NC Sensoren 
gleich funktionieren. Klar, Spannungen und Ströme mögen leicht 
differieren. Aber das Prinzip ist immer gleich. Ein Industriestandard.

Bastler schrieb:
> Der Punkt ist, dass ich im DC-Modus überhaupt keine Flanken bekommen
> habe.
Dadurch wird AC noch lange nicht die richtige Einstellung!

Wenn du keine Flanken siehst, hast du ein Problem mit der Schaltung, mit 
deinem Messgerät, oder der Sensor ist kaputt.
Auf AC stellen hilft dir da nicht.

Teste mit einer doofen LED!
Schaltbild in meine Link.

von Stefan F. (Gast)


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Du musst den Ausgang des Sensors mit einem Widerstand belasten. Der 
Sensor liefert bis zu 300mA, also sei nicht zimperlich. Belaste ihn so, 
dass er das auch zu spüren bekommt. Zum Beispiel mit einem 1kΩ 
Widerstand.

[pre]
Sensor
Ausgang o------+--------------o Oszilloskop Tip
               |
              |~|
              |_| 1kΩ
               |
               |
GND o----------+--------------o Oszilloskop GND
[Ipre]

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