Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hall-Effect Switch mit 0-10V Signal imitieren?


von Ralf (dasbesteodernichts)



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Ich versuche eine Bedienung für einen Gabelstapler (Heben - Senken) mit 
einer 0-10V Steuerspannung über eine SPS zu realisieren.

An meinem Gabelstapler (Diechselstapler / Mitgehstapler) ist ein 
Fahrschalter auf dem sich zwei Tasten befinden, eine zum "Heben" und 
eine zum "Senken".
Die Steuerung der Hydraulik ist proportional, also je tiefer ich die 
Taste eindrücke, desto mehr Hub- / Senkgeschwindikeit erreicht der 
Stapler.

Das ganze ist in dem Fahrschalter so umgesetzt, dass beide Tasten mittig 
auf einen einzigen Hall-Sensor drücken. Zumindest glaube ich, dass es 
ein Hall Sensor ist, da sich an der Unterseite ein Aufdruck mit "A1128" 
befindet.

Nachdem ich A1128 gegoogelt habe, kann nur ein sinnvolles Ergebnis:

https://www.allegromicro.com/en/products/sense/switches-and-latches/three-wire-hall-effect-switches/a1128

Es führen auch 3 Kabel zu der Einheit, in der ich einen Hall-Sensor 
vermute.

Meine Frage ist jetzt, was kann ich machen, um meine Annahme zu prüfen 
und wie könnte ich dort ansetzen, um mit einem 0-10V Steuersignal diesen 
Hall-Sensor quasi zu imitieren?

: Verschoben durch Moderator
von H. H. (hhinz)


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Der A1128 ist kein linearer Hallsensor!

Wenn du wissen willst was in dem Geber steckt, dann wirst du ihn öffnen 
müssen.

: Bearbeitet durch User
von Jörg R. (solar77)


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H. H. schrieb:
> Der A1128 ist kein linearer Hallsensor!
>
> Wenn du wissen willst was in dem Geber steckt, dann wirst du ihn öffnen
> müssen.

Ein Hallsensor wird auch nicht gedrückt.

Ralf schrieb:
> ..dass beide Tasten mittig auf einen einzigen Hall-Sensor drücken.

von Motopick (motopick)


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Jörg R. schrieb:

> Ein Hallsensor wird auch nicht gedrückt.

Druecken kann man ihn schon. Es passiert aber bei Daumenkraft nichts.

von Wolf17 (wolf17)


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https://www.staplerteiledirekt.de/POTENTIOMETER-478393/STILLSD478393

Ob das ein lineares Potentiometer ist, kann man im abgeklemmten Zustand 
mit einen Ohmmeter messen.
Dann wird es im Betrieb bestimmt als Spannungsteiler eingesetzt.
Die Spannung aller drei Leitungen im Betrieb gegen Gerätemasse mit 
Voltmeter messen. Mit etwas Glück ist es Masse, +Versorgung und 
Ausgangsspannung dazwischen abhängig von der Stellung.

: Bearbeitet durch User
von Ralf (dasbesteodernichts)


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Ich habe den Geber jetzt geöffnet.

Ihr hattet Recht, kein Hall Sensor, sondern eine Platine mit 
Leiterbahnen und einer u-förmigen Metall-Gabel als Gegenstück die darauf 
entlang gleitet.

Sehr komisch, mir leuchtet noch nicht ein, wie das funktionieren soll.
Wie nennt sich sowas und was könnte ich jetzt machen, um mehr darüber zu 
erfahren? Messen?

von Falk B. (falk)


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Ralf schrieb:
> Sehr komisch, mir leuchtet noch nicht ein, wie das funktionieren soll.

Das ist ne Wippe, die nach links und recht kippen kann. Damit schiebt 
man den Poti von Mittelstellung hoch oder runter.

> Wie nennt sich sowas und was könnte ich jetzt machen, um mehr darüber zu
> erfahren? Messen?

Schrieb doch schon einer! Der Wolf17!

von Rainer W. (rawi)


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Ralf schrieb:
> ... sondern eine Platine mit Leiterbahnen und einer u-förmigen
> Metall-Gabel als Gegenstück die darauf entlang gleitet.

Dann werden es wohl keine Leiterbahnen, sondern Widerstandsbahnen sein - 
zusammen also eventuell ein Linearpotentiometer.
Wie zwei Taster, eine Metall-Gabel und die Platinenbahnen zusammen 
wirken, wird aus deinen Photos allerdings nur schlecht klar.

Ralf schrieb:
> Nachdem ich A1128 gegoogelt habe, kann nur ein sinnvolles Ergebnis:

Nein, guck dir die Bauform im Datenblatt an. Expectation Bias?

: Bearbeitet durch User
von Wolf17 (wolf17)


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Ich halte das für eine Potentiometerbahn mit zwei Vorwiderständen in 
gedruckter Dickschichttechnik auf Keramiksubstrat.
Ich glaube auch den Laserabgleich an den Vorwiderständen zu erkennen.

von Rainer W. (rawi)


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Wolf17 schrieb:
> Ich halte das für eine Potentiometerbahn mit zwei Vorwiderständen in
> gedruckter Dickschichttechnik auf Keramiksubstrat.

Richtig, grün und gelb sind die beiden Enden vom Poti, rot der 
Mittelabgriff.
Wenn man am anderen Ende einen Stecker ziehen kann, könnte man ungestört 
messen, was passiert, wenn man die Gebertaster drückt. So ein Poti kann 
nur eine Bewegung erfassen, d.h. die Bewegung der beiden Taster müsste 
über eine geeignete Mechanik in eine einzige Translationsbewegung 
umgesetzt werden.

von Ralf (dasbesteodernichts)


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Rainer W. schrieb:
> Wolf17 schrieb:
>> Ich halte das für eine Potentiometerbahn mit zwei Vorwiderständen in
>> gedruckter Dickschichttechnik auf Keramiksubstrat.
>
> Richtig, grün und gelb sind die beiden Enden vom Poti, rot der
> Mittelabgriff.
> Wenn man am anderen Ende einen Stecker ziehen kann, könnte man ungestört
> messen, was passiert, wenn man die Gebertaster drückt. So ein Poti kann
> nur eine Bewegung erfassen, d.h. die Bewegung der beiden Taster müsste
> über eine geeignete Mechanik in eine einzige Translationsbewegung
> umgesetzt werden.

Der Stecker am Ende ist leider mit allen Komponenten auf der Platine 
vergossen. Es werde die 3 Kabel jetzt mal in der Mitte aufschneiden und 
eine Lüsterklemme dazwischen bauen, dann kann ich besser messen, im 
abgeklemmten Zustand und im Betrieb.

Könntest du mir bitte noch mal genau erklären was ich jetzt wie messen 
soll?

Also im abgeklemmten Zustand soll ich den Widerstand messen von grün 
nach rot?
Einmal ohne die Taste zu drücken und einmal mit maximal gedrückter 
Taste?

von Ralf (dasbesteodernichts)


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Rainer W. schrieb:
> Ralf schrieb:
>> ... sondern eine Platine mit Leiterbahnen und einer u-förmigen
>> Metall-Gabel als Gegenstück die darauf entlang gleitet.
>
> Dann werden es wohl keine Leiterbahnen, sondern Widerstandsbahnen sein -
> zusammen also eventuell ein Linearpotentiometer.
> Wie zwei Taster, eine Metall-Gabel und die Platinenbahnen zusammen
> wirken, wird aus deinen Photos allerdings nur schlecht klar.

Es sind noch normale Microtaster verbaut, die schalten sobald man die 
Taste ca. 1mm runtergedrückt hat. Somit wird der Steuerung offenbar 
vorgegeben, ob der Wert den das Potenziometer ausgibt nun für den Hub 
oder das Senken gilt.

von Rainer W. (rawi)


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Ralf schrieb:
> Es sind noch normale Microtaster verbaut, die schalten sobald man die
> Taste ca. 1mm runtergedrückt hat.

Bist du sicher, dass du von der gleichen Steuerung sprichst?

Ralf schrieb:
> Die Steuerung der Hydraulik ist proportional, also je tiefer ich die
> Taste eindrücke, desto mehr Hub- / Senkgeschwindikeit erreicht der
> Stapler.

Ralf schrieb:
> Also im abgeklemmten Zustand soll ich den Widerstand messen von grün
> nach rot?

Beschäftige dich vielleicht erstmal mit dem grundsätzlichen Konzept 
eines Potentiometers und seiner Funktion. Als erstes könntest du den 
Widerstand zwischen grüner und gelber Leitung messen und gucken, ob mit 
dem Wert irgendetwas passiert, wenn du die Tasten drückst - sollte 
nicht.

: Bearbeitet durch User
von Wolf17 (wolf17)


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Ralf schrieb:
> werde die 3 Kabel jetzt mal in der Mitte aufschneiden
>  und eine Lüsterklemme dazwischen bauen
Das ist erstmal unötig, es reicht zur Spannungsmessung die Leiter 
anzustechen und die Spannung gegen Schaltungsmasse zu ermitteln. Dann 
Messwerte hier posten.

> wie könnte ich dort ansetzen, um mit einem 0-10V Steuersignal diesen
> Hall-Sensor quasi zu imitieren?
Je nach Messergebnis könnte eine mittels RC Glied aus dem PWM gemittelte 
Gleichspannung an der roten Leitung genügen. Wenn die Auswertschaltung 
am Potischleifer nicht hochohmig genug ist, braucht man noch eine 
Pufferstufe.

von Ralf (dasbesteodernichts)


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Wolf17 schrieb:
> Ralf schrieb:
>> werde die 3 Kabel jetzt mal in der Mitte aufschneiden
>>  und eine Lüsterklemme dazwischen bauen
> Das ist erstmal unötig, es reicht zur Spannungsmessung die Leiter
> anzustechen und die Spannung gegen Schaltungsmasse zu ermitteln. Dann
> Messwerte hier posten.
>
>> wie könnte ich dort ansetzen, um mit einem 0-10V Steuersignal diesen
>> Hall-Sensor quasi zu imitieren?
> Je nach Messergebnis könnte eine mittels RC Glied aus dem PWM gemittelte
> Gleichspannung an der roten Leitung genügen. Wenn die Auswertschaltung
> am Potischleifer nicht hochohmig genug ist, braucht man noch eine
> Pufferstufe.


Ich habe jetzt gemessen im Betrieb (alles gegen - GND).

Rot = 4,3V im Ruhezustand und dann abfallend bis auf 0V (bei maximal 
gedrückter Taste)

Grün = 4,9V konstant keine Änderungen bei Hub oder Sinken

Gelb = 0V konstant keine Änderungen bei Hub oder Sinken

von Ralf (dasbesteodernichts)


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Die Widerstände habe ich jetzt auch gemessen (Potenziometer abgesteckt)



rot gegen grün = 0,432 kΩ im Ruhezustand - 2,59 kΩ (bei Taste maximal 
gedrückt)

rot gegen gelb = 2,60 kΩ im Ruhezustand - 0,432 kΩ (bei Taste maximal 
gedrückt)

gelb gegen grün = 2,81 kΩ konstant keine Änderungen bei Drücken des 
Tasters

Beitrag #7701648 wurde vom Autor gelöscht.
von Wolf17 (wolf17)


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Wenn man annimmt, die 432R sind die Vorwiderstände, dann müsste Rot-GND 
0,6-4,3V messen, nicht 0-4,3V. Messpitze schlecht kontaktiert?
Dann bitte noch den min/max (µA?) Strom in Rot messen, ob die Auswertung 
hochohmig erfolgt.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Ralf schrieb:
> rot gegen grün = 0,432 kΩ im Ruhezustand - 2,59 kΩ (bei Taste maximal
> gedrückt)
>
> rot gegen gelb = 2,60 kΩ im Ruhezustand - 0,432 kΩ (bei Taste maximal
> gedrückt)

Macht doch Sinn, zwei gegenläufige Widerstände, damit die Elektronik 
deren Defekt erkennen kann. Irgendwo mechanisch in der Mitte werden 
beide Seiten den gleichen Wert anzeigen.

Das über eine SPS nachzubilden ist anspruchsvoll, eine einfache Lösung 
fällt mir nicht ein.

von Ralf (dasbesteodernichts)


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Wolf17 schrieb:
> Wenn man annimmt, die 432R sind die Vorwiderstände, dann müsste Rot-GND
> 0,6-4,3V messen, nicht 0-4,3V. Messpitze schlecht kontaktiert?

Du hast Recht, da war wohl ein schlechter Kontakt.
Rot gegen GND gemessen ergibt 0,59V bei gedrückter Taste.

> Dann bitte noch den min/max (µA?) Strom in Rot messen, ob die Auswertung
> hochohmig erfolgt.

Das habe ich gerade versucht, mit einem Multimeter in Reihe geschaltet, 
aber die Steuerung vom Stapler erkennt offenbar einen Fehler und hat 
alles deaktiviert.
Ich habe es noch mal mit einer Messzange versucht aber die zeigt nichts 
an, sie springt nur innerhalb ihrer Messungenauigkeit zwischen 0,004A 
und 0,007A hin und her, das aber auch danach als ich den ganzen Strom 
vom Stapler genommen habe.

Hast du vielleicht eine Idee, wie ich das messen kann ohne dass die 
Steuerung einen Fehler erkennt?

von Ralf (dasbesteodernichts)


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Manfred P. schrieb:

> Das über eine SPS nachzubilden ist anspruchsvoll, eine einfache Lösung
> fällt mir nicht ein.

Wie würde eine komplizierte Lösung denn aussehen?

Also kompliziert im Sinne von sehr viel Arbeit oder im Sinne von sehr 
teuer?

von H. H. (hhinz)


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Das Poti arbeitet als variable Spannungsquelle mit variablem 
Innenwiderstand. Die Steuerung misst wohl Spannung und Innenwiderstand, 
und vergleicht mit Nennwerten. Das anders nachzubilden ist schon ein 
erheblicher Aufwand, insbesondere da die erlaubten Toleranzen unbekannt 
sind.

von Wolf17 (wolf17)


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Ralf schrieb:
> springt nur innerhalb ihrer Messungenauigkeit zwischen 0,004A
> und 0,007A hin und her
4 bis 7mA (DC?) bei <4,9V und >2k Potiwiderstand passen nicht zusammen.

Ich würde mal 10R in Rot einschleifen und im 200mVDC Bereich den min/max 
Spannungsabfall messen. Dann mit 100R und später mit 1000R probieren.
Was kommt raus?

: Bearbeitet durch User
von Ralf (dasbesteodernichts)


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Wolf17 schrieb:
> Ralf schrieb:
>> springt nur innerhalb ihrer Messungenauigkeit zwischen 0,004A
>> und 0,007A hin und her
> 4 bis 7mA (DC?) bei <4,9V und >2k Potiwiderstand passen nicht zusammen.
>
> Ich würde mal 10R in Rot einschleifen und im 200mVDC Bereich den min/max
> Spannungsabfall messen. Dann mit 100R und später mit 1000R probieren.
> Was kommt raus?

was meinst du genau mit "10R in Rot einschleifen"?

von Wolf17 (wolf17)


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Ralf schrieb:
> was meinst du genau mit "10R in Rot einschleifen"?
Die beiden Enden der durchgeschnittenen roten Leitung über den 
Widerstand verbinden. = In den Verlauf der roten Leitung den Widerstand 
in Serie einschleifen.
Damit muss der Strom in der Abgriffleitung durch den Widerstand fließen 
und man kann mittels des Spannungsabfalls am Widerstand den Strom 
bestimmen.
Und man merkt, ob eine Impedanzmessung vorhanden ist und einen Fehler 
meldet.

von Ralf (dasbesteodernichts)


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Wolf17 schrieb:
> Ralf schrieb:
>> was meinst du genau mit "10R in Rot einschleifen"?
> Die beiden Enden der durchgeschnittenen roten Leitung über den
> Widerstand verbinden. = In den Verlauf der roten Leitung den Widerstand
> in Serie einschleifen.
> Damit muss der Strom in der Abgriffleitung durch den Widerstand fließen
> und man kann mittels des Spannungsabfalls am Widerstand den Strom
> bestimmen.
> Und man merkt, ob eine Impedanzmessung vorhanden ist und einen Fehler
> meldet.

Ok das mache ich morgen sofort.

Ich soll also den 10R Widerstand einzeln zwischen das rote Kabel setzen 
und messen. Ist es wichtig wie rum ich den Widerstand einsetze?

Wo genau soll ich dann messen? Vor dem Widerstand in Richtung Steuerung 
oder hinter dem Widerstand Richtung Potenziometer? Die Messung erfolgt 
dann wieder gegen GND ?

Dann soll ich einen 100R Widerstand anstelle des 10R setzen und erneut 
messen.
Oder soll der 100R Widerstand dann in Reihe hinter den 10R?
Die gleiche Frage gilt für den 1000R Widerstand - auch anstelle des 100R 
setzen und messen?

von Wolf17 (wolf17)


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Ralf schrieb:
> Ist es wichtig wie rum ich den Widerstand einsetze?
Nein
> Wo genau soll ich dann messen?
Die Spannung zwischen den beiden Drahtenden des Widerstandes. Damit kann 
man den durchfließenden Strom berechnen I=U/R.

>> Dann mit 100R und später mit 1000R probieren.
> Oder soll der 100R Widerstand dann in Reihe hinter den 10R?
100 statt 10, dann 1000 statt 100.
Der genaue Wert ist egal, es geht darum zu erkennen, ob eine 
Impedanzmessung vorhanden ist und einen Fehler meldet.

Ralf schrieb:
> Ich versuche eine Bedienung für einen Gabelstapler (Heben - Senken) mit
> einer 0-10V Steuerspannung über eine SPS zu realisieren.
Ich empfehle Hilfe vor Ort zu suchen.

von Ralf (dasbesteodernichts)


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Wolf17 schrieb:

>> Wo genau soll ich dann messen?
> Die Spannung zwischen den beiden Drahtenden des Widerstandes. Damit kann
> man den durchfließenden Strom berechnen I=U/R.

Ich konnte nur immer den gleiche Wert messen: 4,35V vor und hinter dem 
Widerstand (gegen GND) bei 10R, 100R und 1k (Taste nicht gedrückt).
Wenn ich das Messgerät auf den 200mA sowie den 2000mA Messbereich 
stelle, zeigt er mir an "OL".

>>> Dann mit 100R und später mit 1000R probieren.
>> Oder soll der 100R Widerstand dann in Reihe hinter den 10R?
> 100 statt 10, dann 1000 statt 100.
> Der genaue Wert ist egal, es geht darum zu erkennen, ob eine
> Impedanzmessung vorhanden ist und einen Fehler meldet.

Die Steuerung hat keinen Fehler gemeldet, weder bei 10R, 100R und auch 
nicht bei 1k.


> Ralf schrieb:
>> Ich versuche eine Bedienung für einen Gabelstapler (Heben - Senken) mit
>> einer 0-10V Steuerspannung über eine SPS zu realisieren.
> Ich empfehle Hilfe vor Ort zu suchen.

Wie meinst du das genau? Mit der SPS brauche ich keine Hilfe.
Ich brauche nur Hilfe beim Umsetzen des 0-10V Signals auf diese 
Stapler-Steuerung.
Vorort gibt es leider keinen der sich entsprechend gut auskennt und mir 
dabei helfen könnte. Zumindest ist mir keiner bekannt.

von Wolf17 (wolf17)


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Ralf schrieb:
>>> Wo genau soll ich dann messen?
>> Die Spannung zwischen den beiden Drahtenden des Widerstandes. Damit kann
>> man den durchfließenden Strom berechnen I=U/R.
>
> Ich konnte nur immer den gleiche Wert messen: 4,35V vor und hinter dem
> Widerstand (gegen GND) bei 10R, 100R und 1k (Taste nicht gedrückt).
> Wenn ich das Messgerät auf den 200mA sowie den 2000mA Messbereich
> stelle, zeigt er mir an "OL".

Ich habe AUSDRÜCKLICH gesagt: die Spannung ZWISCHEN den beiden 
Drahtenden messen. Ich habe weder was von gegen GND messen gesagt, noch 
dass ein Kurzschluss gegen GND fabriziert werden soll ("OL" im 2A 
Messbereich).
Hoffentlich ist nichts in der Anlage kaputtgegangen! Mit etwas Glück 
wurde nur das DVM fehlbedient, oder dessen Stromsicherung war schon 
vorher durchgebrannt.
Bitte die min/max Spannung zwischen den beiden Drahtenden des 
eingeschleiften Widerstandes (1000R reicht) im 200mVDC Bereich messen. 
Also ein Pol an den Widerstandsanfang halten, den andere Pol an das 
Widerstandsende.

Ralf schrieb:
> Die Steuerung hat keinen Fehler gemeldet, weder bei 10R, 100R und auch
> nicht bei 1k.
Das ist gut, denn es lässt vermuten, dass es keine Impedanzüberwachung 
gibt.

: Bearbeitet durch User
von Ralf (dasbesteodernichts)


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Wolf17 schrieb:

> Ich habe AUSDRÜCKLICH gesagt: die Spannung ZWISCHEN den beiden
> Drahtenden messen. Ich habe weder was von gegen GND messen gesagt, noch
> dass ein Kurzschluss gegen GND fabriziert werden soll ("OL" im 2A
> Messbereich).

Ich glaube ich habe mich in meinem letzten Beitrag vertippt. Ich meinte 
natürlich im 200mV und 2000mV Messbereich.

Zum Beginn sollte ich doch auch Rot gegen GND messen, um die Spannung zu 
ermitteln. Ich verstehe jetzt nicht ganz was das Problem ist, wenn ich 
einmal vor und einmal hinter dem Widerstand die Spannung messe und wie 
ich damit einen Kurzschluss fabrizieren solle. Wahrscheinlich bist du 
jetzt davon ausgegangen, dass ich den Strom gemessen habe.

Aber gut jetzt habe ich es entsprechend deiner Anweisung richtig 
gemacht.

> Hoffentlich ist nichts in der Anlage kaputtgegangen! Mit etwas Glück
> wurde nur das DVM fehlbedient, oder dessen Stromsicherung war schon
> vorher durchgebrannt.

Ich wüsste nicht, dass etwas kaputt gegangen ist, funktioniert noch 
alles.
Aber was ist ein DVM?

> Bitte die min/max Spannung zwischen den beiden Drahtenden des
> eingeschleiften Widerstandes (1000R reicht) im 200mVDC Bereich messen.
> Also ein Pol an den Widerstandsanfang halten, den andere Pol an das
> Widerstandsende.

Ja das habe ich jetzt genau so gemacht.
Das Ergebnis bei 1k (1000R) Widerstand im 200mV Messbereich ist:
5,4mV bei Taste im Ruhezustand
42,5mV bei Taste komplett eingedrückt.
Ich hoffe, dass du das mit Min./Max. gemeint hast.

> Ralf schrieb:
>> Die Steuerung hat keinen Fehler gemeldet, weder bei 10R, 100R und auch
>> nicht bei 1k.
> Das ist gut, denn es lässt vermuten, dass es keine Impedanzüberwachung
> gibt.

Naja ganz so positiv sehe ich das mittlerweile nicht mehr, denn ich 
hatte zwei Messkabel mit Krokodilklemmen verwendet, damit ich die 
verschiedenen Widerstände zum Testen relativ einfach einschleifen 
konnte. Das hat dann teilweise auch funktioniert, aber manchmal auch 
nicht, dann hat er mir den Fehler-Code 16 im Display angezeigt. Als ich 
daraufhin dann den Widerstand aus den Klemmen entfernt hatte und beide 
Klemmen direkt aufeinander geklemmt habe und den Stapler neu gestartet 
habe, war der Fehler immer noch da.
Jetzt habe ich den Widerstand da direkt zwischen gesetzt mit zwei 
Lüsterklemmen und er zeigt keinen Fehler mehr an.
Keine Ahnung, ob das an den Krokodilklemmen lag oder ein anderer Fehler 
vorliegt.

Fehler-Code 16 bedeutet laut Anleitung:

"Out of range PU"
"Hubpotentiometer außerhalb des Normalbereichs"
"Wert des Hubpotenziometers außerhalb des zulässigen Bereichs"
"Überprüfen: -Potentiometerwerte, - Deichselplatine"

von Wolf17 (wolf17)


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DVM=Digital Volt Meter
Ralf schrieb:
> Das Ergebnis bei 1k (1000R) Widerstand im 200mV Messbereich ist:
> 5,4mV bei Taste im Ruhezustand, 42,5mV bei Taste komplett eingedrückt.
Das wären dann ~43µA in der roten Leitung zur Auswertschaltung bei 4,3V 
gegen GND. Die Auswertung hat also Ri von 100kR.

Es gibt jetzt mit 0-10V per PWM verschiedene Probleme, wenn man die 
softwaremäßig auf 0,6-4,3V einschränkt und an Rot statt dem Poti 
anschließt:
1) Verträgt der Auswerteingang 10V bei einem Softwarefehhler, oder muss 
man das sicherheitshalber mit Hardware begrenzen um Beschädigung zu 
vermeiden? (mindestens R+ZD4,7V) Eine Analyse der Auswertschaltung würde 
helfen.
2) Ist der 0-10V Ausgang niederohmige rippelfreie DC, oder ist das ein 
10V PWM Rechteck, das man erst mittels RC glätten muss?
Wenn PWM, wieviel Ripple erlaubt der Eingang ohne Fehler? Eine große RC 
Konstante=kleiner Ripple, aber lange Reaktionszeit und ggf zu hoher 
Innenwiderstand. (geht es mit 10k in der roten Leitung eigentlich noch 
fehlerfrei?)
3) Die 0-10V per PWM ausgebende SPS muss den gleichen Massebezug haben, 
wie die Auswertschaltung. Ist die SPS floatend, oder liegt deren GND auf 
PE?
Gelb hat 0V gegen GND. Ist dieses GND niederohmig mit Gelb verbunden? 
Liegt Gelb auf PE, oder floated die Schaltung?
Nur wenn sicher ist, dass bei einer Verbindung SPS-GND mit Gelb kein 
Ausgleichsstrom fließt, z.B. weil beides auf PE liegt und keine 
Spannungsdifferenz hat, nur dann kann man es ohne (aufwendige) 
galvanische Trennung zwischen SPS und Potianschlüssen wagen...
Man muss sich dem Risiko bewusst sein, dass man mit dem Anschluss an die 
rote Leitung in einer möglicherweise störverseuchten industriellen 
Umgebung in einen wahrscheinlich ungeschützten Schaltungsteil einspeist.

Ich rate zur galvanischen Trennung. Damit kann man alle drei Probleme 
lösen: Ub 4,9V, Optokoppler an die PWM, RC Glättung, Rail-Rail OP als 
Impedanzpuffer. Das ganze statt dem Poti anschließen.

: Bearbeitet durch User
von Ralf (dasbesteodernichts)


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Wolf17 schrieb:
> DVM=Digital Volt Meter
> Ralf schrieb:
>> Das Ergebnis bei 1k (1000R) Widerstand im 200mV Messbereich ist:
>> 5,4mV bei Taste im Ruhezustand, 42,5mV bei Taste komplett eingedrückt.
> Das wären dann ~43µA in der roten Leitung zur Auswertschaltung bei 4,3V
> gegen GND. Die Auswertung hat also Ri von 100kR.
>
> Es gibt jetzt mit 0-10V per PWM verschiedene Probleme, wenn man die
> softwaremäßig auf 0,6-4,3V einschränkt und an Rot statt dem Poti
> anschließt:

> 1) Verträgt der Auswerteingang 10V bei einem Softwarefehhler, oder muss
> man das sicherheitshalber mit Hardware begrenzen um Beschädigung zu
> vermeiden? (mindestens R+ZD4,7V) Eine Analyse der Auswertschaltung würde
> helfen.

Ich schätze mal, dass es nicht schlecht wäre, wenn noch eine 
hardwareseitige Begrenzung verbaut wäre. Das 0-10V Signal kann ich 
natürlich in der SPS Software begrenzen. Derartige Softwarefehler sind 
mir allerdings bei meinem System noch nicht begegnet.


> 2) Ist der 0-10V Ausgang niederohmige rippelfreie DC, oder ist das ein
> 10V PWM Rechteck, das man erst mittels RC glätten muss?
> Wenn PWM, wieviel Ripple erlaubt der Eingang ohne Fehler? Eine große RC
> Konstante=kleiner Ripple, aber lange Reaktionszeit und ggf zu hoher
> Innenwiderstand.

Dabei bin ich etwas überfragt.
Ich benutze dazu eine SPS von Loxone mit einer Analog-Output Extension.
http://updatefiles.loxone.com/KnowledgeBase/Online/Common/Documents/Datasheet_AOExtension_100382.pdf


> (geht es mit 10k in der roten Leitung eigentlich noch fehlerfrei?)

Das probiere ich gleich aus.


> 3) Die 0-10V per PWM ausgebende SPS muss den gleichen Massebezug haben,
> wie die Auswertschaltung. Ist die SPS floatend, oder liegt deren GND auf
> PE?

Da bin ich mir auch nicht ganz sicher, aber was wäre wenn ich die SPS 
direkt mit der gleichen Stromquelle betreibe, wie die gesamte 
Staplersteuerung? Also z.B. die 24v Batterie oder ein Netzteil?

https://www.smartestbuilder.com/wp-content/uploads/TSB-AO-Extension-Installed.png

https://www.loxone.com/dede/kb/anschluss-eines-analogen-stellantriebs-0-10v/

> Gelb hat 0V gegen GND. Ist dieses GND niederohmig mit Gelb verbunden?
Wie kann ich das messen?

> Liegt Gelb auf PE, oder floated die Schaltung?


> Nur wenn sicher ist, dass bei einer Verbindung SPS-GND mit Gelb kein
> Ausgleichsstrom fließt, z.B. weil beides auf PE liegt und keine
> Spannungsdifferenz hat, nur dann braucht man keine (aufwendige)
> galvanische Trennung zwischen SPS und Potianschlüssen...

Kann ich das dann nicht als fertige Lösung mit einem Trennverstärker von 
z.B. Phönix Contacts machen?
https://www.phoenixcontact.com/de-de/produkte/trennverstaerker-und-messumformer/hochkompakte-trennverstaerker-mit-steckbarer-anschlusstechnik

von Wolf17 (wolf17)


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Ralf schrieb:
> was wäre wenn ich die SPS
> direkt mit der gleichen Stromquelle betreibe, wie die gesamte
> Staplersteuerung? Also z.B. die 24v Batterie oder ein Netzteil?
Dann sollten beide GND das gleiche Potentioal haben, wenn nicht starke 
Ströme für ungünstigen Spannungsabfall und Potentialdifferenz sorgen.

>> Gelb hat 0V gegen GND. Ist dieses GND niederohmig mit Gelb verbunden?
> Wie kann ich das messen?
Im ausgeschaltetem Zustand mit DMM=Digitalmultimeter im 200R Bereich auf 
Verbindung prüfen.

>> Nur wenn sicher ist, dass bei einer Verbindung SPS-GND mit Gelb kein
>> Ausgleichsstrom fließt, z.B. weil beides auf PE liegt und keine
>> Spannungsdifferenz hat, nur dann braucht man keine (aufwendige)
>> galvanische Trennung zwischen SPS und Potianschlüssen...
Die ich trotzdem empfehle.
> Kann ich das dann nicht als fertige Lösung mit einem Trennverstärker von
> z.B. Phönix Contacts machen?
Das ist eine gute Idee! Da gibt es welche mit 0-5VDC Ausgang:
Null an Gelb, Rot vom Poti trennen und an den 0-5V Ausgang legen, 
fertig.
Eingang 1,2-8,6V (12-86%) ergeben am Ausgang 0,6-4,3V. (Wenn man den 
Ausgang über 1kR verbindet ist man ggf auch sicherer, falls mal 5V an 
Rot anliegen und die Auswertschaltung darauf ungut reagiert. Halte ich 
aber für unwahrscheinlich).
Ein Trennverstärker mit 0-10V Ausgang geht auch, einfach die 
Ausgangsspannung mit 1k2/1k auf 0-4,5V teilen.

Wenn der Potistrom nicht auf Unterbrechung überwacht wird, kann man das 
Poti dann auch ganz abklemmen.

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