Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PWM Signal oder 0-10V zu 100kOhm Poti


von Daniel S. (dschwarz)


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Moin moin,

ich hätte folgende Problemstellung:

Ich habe ein PWM Signale und auch ein daraus resultierende Spannung von 
0-10V. (Auch 0-5V wäre machbar).

Dazu korrespondierend hätte ich gerne die Stellung eines Poti simuliert.
Also bei
0V   A->B = 0  Ohm   B->C 100kOhm
5V   A->B = 50kOhm   B->C 50kOhm
10V  A->B = 100kOhm  B->C 0 Ohm



Was habe ich vor?
Ich habe eine Fräse mit einer Drehzahlregelung, die über ein Poti 
gesteuert wird. Und diese würde ich gerne elektronisch regeln.


Über digitale Potis bin ich schon gestolpert. Aber alle die ich gefunden 
habe, lassen sich entweder per SPI/I2C Interface steuern, oder aber man 
kann die Stellung des Schleifers Schritt für Schritt rauf oder runter 
stellen. (z.B. MCP 4151-104E/P bzw. DS1804)

Klar könnte ich die Spannung mit einem Arduino über eine Analogeingang 
messen und dann per SPI ein Digitalpoti einstellen.

Allerdings habe ich die Hoffnung, dass es eventuell nicht ganz so 
umständlich geht. Hat jemand einen guten Vorschlag?


Zusatzinfo: da die Schaltung, in der das Poti ersetz werden soll mit 
Netzspannung getrieben wird, wäre mir eine galvanische Trennung ganz 
lieb. Aber wenn ich die Informationen über Digital-Potis richtig deute, 
sollte das ja gegeben sein.

Ich hoffe, ich konnte mein Anliegen verständlich vorbringen und dass 
jemand eine zündende Idee hat für mich. Besten Dank vorweg für eure 
Aufmerksamkeit.

VG Daniel

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


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Daniel S. schrieb:
> Über digitale Potis bin ich schon gestolpert
Die sind aber nicht potentialfrei. Man kann sie also nicht einfach so 
einsetzen wie normale Potis...

> Aber wenn ich die Informationen über Digital-Potis richtig deute, sollte
> das ja gegeben sein.
Keinesfalls!
Welche Information hast du da so falsch "gedeutet"?

von Jörg R. (solar77)


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Daniel S. schrieb:
> Ich habe ein PWM Signale und auch ein daraus resultierende Spannung von
> 0-10V. (Auch 0-5V wäre machbar).
>
> Dazu korrespondierend hätte ich gerne die Stellung eines Poti simuliert.
> Also bei
> 0V   A->B = 0  Ohm   B->C 100kOhm
> 5V   A->B = 50kOhm   B->C 50kOhm
> 10V  A->B = 100kOhm  B->C 0 Ohm

Ich verstehe nicht ganz was Du da schreibst, aber bei PWM ändert sich 
die Spannung nicht. Die Pulsweite wird verändert.

: Bearbeitet durch User
von Harald (Gast)


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Daniel S. schrieb:
> Aber wenn ich die Informationen über Digital-Potis richtig deute,
> sollte das ja gegeben sein.

Du meinst, dass Digitalpotis immer eine galvanische Trennung haben? Das 
ist NICHT der Fall. Mag sein, dass es das gibt, Standard ist das aber 
nicht. Weiterhin gelten enge Grenzwerte, was die zulässigen Spannungen 
betrifft.

Vielleicht sollte man erst einmal schauen, was mit dem Poti angesteuert 
wird, ob es da keine bessere Möglichkeit gibt.

von Wolfgang (Gast)


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Daniel S. schrieb:
> Ich habe eine Fräse mit einer Drehzahlregelung, die über ein Poti
> gesteuert wird. Und diese würde ich gerne elektronisch regeln.

Und was für ein Signal braucht die Fräse, falls du ihr die Drehzahl 
statt mit einem Poti direkt elektrisch vorgeben willst, i.e. wie muss 
sie gesteuert werden?

von Daniel S. (dschwarz)


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Lothar M. schrieb:
> Keinesfalls!
> Welche Information hast du da so falsch "gedeutet"?

Ich war vom Schaltbild ausgegangen. Also gut dass wir drüber geredet 
haben.

Jörg R. schrieb:
> Ich verstehe nicht ganz was Du da schreibst, aber bei PWM ändert sich
> die Spannung nicht. Die Pulsweite wird verändert.

Stimmt. Je nachdem wo ich abgreife, hätte ich entweder ein PWM-Signal 
oder aber eine Spannung zwischen 0-10V zur Verfügung.

Harald schrieb:
> Du meinst, dass Digitalpotis immer eine galvanische Trennung haben? Das
> ist NICHT der Fall. Mag sein, dass es das gibt, Standard ist das aber
> nicht. Weiterhin gelten enge Grenzwerte, was die zulässigen Spannungen
> betrifft.
>
> Vielleicht sollte man erst einmal schauen, was mit dem Poti angesteuert
> wird, ob es da keine bessere Möglichkeit gibt.

Mein Fehler. Wie ich Lothar schon schrieb: das bin ich dann einem Irrtum 
aufgesessen.

Alternativ müsste ich mich da dann einmal einlesen.

Wolfgang schrieb:
> Und was für ein Signal braucht die Fräse, falls du ihr die Drehzahl
> statt mit einem Poti direkt elektrisch vorgeben willst, i.e. wie muss
> sie gesteuert werden?

So tief stecke ich in der Schaltung der Fräse noch nicht drinnen. Der 
erste Impuls war halt das Poti mit vertretbarem Aufwand zu ersetzen.

von Harald (Gast)


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Ok, viele Leute hatten die gleichen Gedanken und dreschen jetzt auf dich 
ein... Mache doch erstmal ein paar Fotos vom Innenleben der Fräse, dann 
sehen wir weiter.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Daniel S. schrieb:
> So tief stecke ich in der Schaltung der Fräse noch nicht drinnen. Der
> erste Impuls war halt das Poti mit vertretbarem Aufwand zu ersetzen.

Eine klassische Alternative wäre noch ein Motorpoti. Das könntest du 
direkt ohne nähere Kenntnisse in die vorhandene Schaltung einsetzen, da 
es wirklich potentialgetrennt ist.
Mit einem Poti "Stereo linear 100kΩ" könnte man ein Potiteil als 
Istwertgeber verwenden, um einen Positionsregler zum Einstellen zu 
bauen.
Der Aufwand ist allerdings schon recht erheblich und halt 
Elektromechanik...

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


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Daniel S. schrieb:

> Ich habe ein PWM Signale und auch ein daraus resultierende Spannung von
> 0-10V. (Auch 0-5V wäre machbar).
>
> Dazu korrespondierend hätte ich gerne die Stellung eines Poti simuliert.
> Also bei
> 0V   A->B = 0  Ohm   B->C 100kOhm
> 5V   A->B = 50kOhm   B->C 50kOhm
> 10V  A->B = 100kOhm  B->C 0 Ohm
>
> Was habe ich vor?
> Ich habe eine Fräse mit einer Drehzahlregelung, die über ein Poti
> gesteuert wird. Und diese würde ich gerne elektronisch regeln.

Dann ist es aber ziemlich sicher kein zielführender Ansatz, das Poti 
elektronisch nachbilden zu wollen.

Selbst wenn da ein 100K Poti verbaut ist, wird die Fräse nicht den 
Widerstand zwischen dem Schleifer und beiden Enden auswerten. Entweder 
wird das Poti als simpler veränderlicher Widerstand genutzt, z.B. um die 
Phasenverschiebung einer Phasenanschnittsteuerung zu beeinflussen. Oder 
das Poti wird als veränderlicher Spannungsteiler genutzt, z.B. um einer 
Drehzahlregelung einen Sollwert vorzugeben. Varianten sind möglich.

In jedem Fall wird es eine andere, einfachere Möglichkeit der 
Fernsteuerung geben als ausgerechnet ein Poti mit allen 3 Anschlüssen zu 
simulieren.

> Über digitale Potis bin ich schon gestolpert.

So ein digitales Poti kann eventuell funktionieren. Kommt halt drauf an, 
wie das mechanische Poti tatsächlich benutzt wird. Bei der 
angesprochenen Phasenanschnittschaltung liegen gerne mal mehrere 100V am 
Poti. Mit beiden Polungen, wenns dumm kommt. Und dann funktioniert es 
nicht.

> Zusatzinfo: da die Schaltung, in der das Poti ersetz werden soll mit
> Netzspannung getrieben wird, wäre mir eine galvanische Trennung ganz
> lieb.

"Fräse" und "Drehzahlregelung" ist ein weites Feld. Finde erstmal 
heraus, wie das ganze aufgebaut ist. Dann sehen wir weiter. Einfach nur 
stumpf das Poti zu ersetzen, wird es eher nicht bringen. Motorpoti wurde 
zwar schon genannt, allerdings sind die typisch für Audio-Anwendungen 
konzipiert. Viel Spannung halten die z.B. auch nicht aus.

von Daniel S. (dschwarz)


Angehängte Dateien:

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Bei der Fräse handelt es sich um eine Kress 1050. Zerpflückt habe ich 
meine noch nicht, da ich noch in der Phase bin abzuklopfen, was geht und 
wie aufwendig das wohl wird.
Am Ende reden wir immer noch von einer Komfort-Funktion, ohne die es 
auch ganz manierlich geht. Aber Komfort ist schon schön. Und Regler am 
Rechner hin und her schieben und in der wirklichen Welt tut sich was ist 
auch ganz toll.

Aber genug der philosophischen Betrachtung. Ich bin bei der Recherche 
mehrfach über angehängtes Schaltbild gestolpert. Persönlich verifiziert, 
ob meine Fräse, die gleiche Schaltung enthält, habe ich noch nicht. Die 
Chancen stehen aber gut.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Daniel S. schrieb:
> Ich bin bei der Recherche
> mehrfach über angehängtes Schaltbild gestolpert. Persönlich verifiziert,
> ob meine Fräse, die gleiche Schaltung enthält, habe ich noch nicht. Die
> Chancen stehen aber gut.

Wenn das wirklich die Schaltung ist, kann die Drehzahl mit einer 
Spannung von 0..5V eingestellt werden. Allerdings liegt GND auf J1-2, 
und damit je nach Einstecken des Steckers in die Netzsteckdose auf 
Neutralleiter oder Phase!

Also brauchst du eine gute Potenzialtrennung der Steuerspannung, und 
das basteln in dieser Umgebung ist ohne Trenntrafo lebensgefährlich!!

von Harald W. (wilhelms)


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Daniel S. schrieb:

> Bei der Fräse handelt es sich um eine Kress 1050. Ich bin bei der
> Recherche mehrfach über angehängtes Schaltbild gestolpert.

Die Schaltung ist bekannt, wurde aber m.W. selten verwendet. Das
dort verwendete IC ist aber obsolet und heute kaum noch zu bekommen.
Ausserdem bietet auch diese Schaltung keine galvanische Trennung.
Heutzutage würde man bei einer solchen Forderung eine µC-Schaltung
verwenden und damit den Triac, galvanisch getrennt über einen Opto-
Triac, ansteuern.

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