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Hallo,

für ein wichtiges Studiumsprojekt bräuchte ich dringend hilfe.

Ich habe einen Sensor der seine Kapazität linear ändert. Diesen spreche ich über eine Kippschaltung mit Ne555 an und bekomme so ein schönes Rechtecksignal. Je nach Sensorkapazität(ca. 140-180pF) bekomme ich dann am Ausgang zwischen ca. 80 - 95 kHz. So weit so gut.

Jetzt brauche ich eine Schaltung im Anschluss, die mir die 80kHz in 0V und die 95kHz in 4V wandelt. Das ganze sollte mit 5V Versorgungsspannung funktionieren.Brauche ich dazu unbedingt ein IC? Ich hab schon was vom Lm2907 gelesen weiß aber nicht wie ich diesen anschließen sollte und vor allem finde ich den in LtSpice switchercad nicht. Ich würde das ganze vorher gerne simulieren.

Kann mir jemand helfen? Bitte genaue und ausführliche Erklärung. Wie lassen sich benötigte Bauteile berechnen?

Danke schon mal
Gruß
Gust

» Ich habe einen Sensor der seine Kapazität linear ändert. Diesen spreche
» ich über eine Kippschaltung mit Ne555 an und bekomme so ein schönes
» Rechtecksignal. Je nach Sensorkapazität(ca. 140-180pF) bekomme ich dann am
» Ausgang zwischen ca. 80 - 95 kHz. So weit so gut.
» Jetzt brauche ich eine Schaltung im Anschluss, die mir die 80kHz in 0V und
» die 95kHz in 4V wandelt.

0V wird etwas schwierig. Aber ansonsten reicht da
ein passend dimensioniertes CR-Glied mit nachfolgendem
Gleichrichter.

» Ich hab schon was vom
» Lm2907 gelesen weiß aber nicht wie ich diesen anschließen sollte.

Das steht im Datenblatt.

» und vor allem finde ich den in LtSpice switchercad nicht. Ich würde das ganze
» vorher gerne simulieren.

Wichtiger ist ein passender Probeaufbau. Deinen
möglicherweise schlechten Aufbau der Schaltung
kann auch der Simulator nicht feststellen.
Gruss
Harald

» Hallo,
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» für ein wichtiges Studiumsprojekt bräuchte ich dringend hilfe.
»
» Ich habe einen Sensor der seine Kapazität linear ändert. Diesen spreche
» ich über eine Kippschaltung mit Ne555 an und bekomme so ein schönes
» Rechtecksignal. Je nach Sensorkapazität(ca. 140-180pF) bekomme ich dann am
» Ausgang zwischen ca. 80 - 95 kHz. So weit so gut.
»
» Jetzt brauche ich eine Schaltung im Anschluss, die mir die 80kHz in 0V und
» die 95kHz in 4V wandelt. Das ganze sollte mit 5V Versorgungsspannung
» funktionieren.Brauche ich dazu unbedingt ein IC? Ich hab schon was vom
» Lm2907 gelesen weiß aber nicht wie ich diesen anschließen sollte und vor
» allem finde ich den in LtSpice switchercad nicht. Ich würde das ganze
» vorher gerne simulieren.
»
» Kann mir jemand helfen? Bitte genaue und ausführliche Erklärung. Wie
» lassen sich benötigte Bauteile berechnen?
»
» Danke schon mal
» Gruß
» Gust
Hallo,
handelt es sich um einen Feuchtesensor? Dann kann dies
eventuell weiterhelfen:
http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=112741&page=0&category=all&order=time
Grüße
Altgeselle

» Hallo,
»
» für ein wichtiges Studiumsprojekt bräuchte ich dringend hilfe.
»
» Ich habe einen Sensor der seine Kapazität linear ändert. Diesen spreche
» ich über eine Kippschaltung mit Ne555 an und bekomme so ein schönes
» Rechtecksignal. Je nach Sensorkapazität(ca. 140-180pF) bekomme ich dann am
» Ausgang zwischen ca. 80 - 95 kHz. So weit so gut.
»
» Jetzt brauche ich eine Schaltung im Anschluss, die mir die 80kHz in 0V und
» die 95kHz in 4V wandelt. Das ganze sollte mit 5V Versorgungsspannung
» funktionieren.Brauche ich dazu unbedingt ein IC? Ich hab schon was vom
» Lm2907 gelesen weiß aber nicht wie ich diesen anschließen sollte und vor
» allem finde ich den in LtSpice switchercad nicht. Ich würde das ganze
» vorher gerne simulieren.
»
» Kann mir jemand helfen? Bitte genaue und ausführliche Erklärung. Wie
» lassen sich benötigte Bauteile berechnen?
»
» Danke schon mal
» Gruß
» Gust

---
Was hältst davon:
F/U Converter
http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/vfc320.pdf
Den kannst auch als U/F Converter verwenden.

Oder den xr4151 (µA4151_Fairchild) bei Reichelt erhältich:
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=15162;GROUPID=;SID=31j51LrqwQAR8AAFUTiYw4bb95ee6478a184201f2704d66255ea2
Dei Fairchild Version kannst da bekommen.

Auch dieser Käfer ist als F/U oder U/F verwendbar.
Wobei 100kHz schon sehr knapp sind, eher nicht.

Grüße
Gerald

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

» Was hältst davon:
» F/U Converter
» http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/vfc320.pdf
» Den kannst auch als U/F Converter verwenden.


Wenn ich das richtig gesehen habe, ist der doch weder für meine Versorgungsspannung von 5V noch für meine gewünschte Ausgangsspannung 0-4V geeignet oder?

Die Ausgangsspannung berechnet sich doch meist so oder so ähnlich: V OUT = 7.5*R1*C1*fIN

Also kann ich als Beispiel meine 4V bei 95kHz eistellen aber dann komm ich bei 80kHz nicht auf 0V.
Wie wäre das realisierbar?

@Harald:
Wie müsste ein passendes CR Glied mit Gleichrichter dimensioniert sein?

Danke
Gruß
Gust

» @Harald:
» Wie müsste ein passendes CR Glied mit Gleichrichter dimensioniert sein?

Schon mal was von Kapazitiven Widerstand gehört? Ich
denke, ein bisschen kannst Du auch selber tun. Ich
gehe allerdings davon aus, das Du einen OPV als Nach-
verstärker brauchst; auch um den Nullunkt einzustellen.
Da die Betriebsspannung von 5V für analoge Schaltungen
etwas niedrig ist, musst Du die Gleichrichtung vermut-
lich auch per OPV machen.
Gruss
Harald

» » Was hältst davon:
» » F/U Converter
» » http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/vfc320.pdf
» » Den kannst auch als U/F Converter verwenden.
»
»
» Wenn ich das richtig gesehen habe, ist der doch weder für meine
» Versorgungsspannung von 5V noch für meine gewünschte Ausgangsspannung 0-4V
» geeignet oder?
»
» Die Ausgangsspannung berechnet sich doch meist so oder so ähnlich: V OUT
» = 7.5*R1*C1*fIN
»
» Also kann ich als Beispiel meine 4V bei 95kHz eistellen aber dann komm ich
» bei 80kHz nicht auf 0V.
» Wie wäre das realisierbar?
»
» @Harald:
» Wie müsste ein passendes CR Glied mit Gleichrichter dimensioniert sein?
»
» Danke
» Gruß
» Gust

---
Naja,

Hast denn keine Ideen, wie man das Versorgungsproblem lösen kann?

Vielleicht mit einem DC/DC Konverter, oder?

Oder aber auch andere Käfer suchen, oder wie Harald vorschlug den geschalteten Kondi -
da kannst einen Sample-Hold mit OPV dranhängen.
Aber auch hier die Versorgung, die ist meiner Meinung das kleinere Problem (aus der Sicht der Funktion).

Na - (auch für meine freunde hier )
Die Ideenlampe einschalten bitte schön.


Und nicht immer mit Gegenfragen zerschießen.

Tip:
Muss man denn alles nur mit einem 1 IC lösen?
Kann es denn nicht etwas ausgetüftelter gehen?
Eine Eier legende Vollmilchsau in IC Form gibt es leider immer noch nicht.


Grüße
Gerald

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

» Eine Eier legende Vollmilchsau in IC Form gibt es leider immer noch
» nicht.

Dooch, so etwas nennt sich dann µC.

Gruss
Harald

» Ich habe einen Sensor der seine Kapazität linear ändert.
[...]
» Jetzt brauche ich eine Schaltung im Anschluss, die mir die 80kHz in 0V und
» die 95kHz in 4V wandelt. Das ganze sollte mit 5V Versorgungsspannung
» funktionieren.

http://home.utad.pt/~digital2/Apoio/Software/Sensores/Sensor_Humidade.pdf

» » Ich habe einen Sensor der seine Kapazität linear ändert.
» [...]
» » Jetzt brauche ich eine Schaltung im Anschluss, die mir die 80kHz in 0V
» und
» » die 95kHz in 4V wandelt. Das ganze sollte mit 5V Versorgungsspannung
» » funktionieren.
»
» http://home.utad.pt/~digital2/Apoio/Software/Sensores/Sensor_Humidade.pdf

---
Da gibts noch mehr....
Auch andere "nützliche" Links...
http://home.utad.pt/~digital2/Apoio/Software/

gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

» Ich habe einen Sensor der seine Kapazität linear ändert.

Wie von xy schon im Link angegeben(uralter Link von Philips):
2 Schwingschaltungen, bei denen die erste von der Feuchte bestimmt wird und die zweite fest den Nullpunkt definiert.
Der Unterschied zwische den beiden ist dein gewünscher Meßwert 0..x, der möglicherweise an 0..y angepasst werden muss.
Was aber nur ein Faktor k ist bzw eine entsprechende Interpertation des Ausgangssignales.

(hatten wir das nicht gerade bei ner Frage nach Feuchtesensoren?)

hws

Hi,

Danke für die ganzen Tipps, bin noch nicht am Ziel aber werde mich weiter dahinter klemmen.

Mancher wird sich denken was hat der für ein Problem, jetzt hat er doch alles gesagt bekommen. Allerding ist für einen sehr unerfahrenen Bastler der Einstieg trotz vieler Tipps nicht leicht.

Gruß
Gust

» Allerding ist für einen sehr unerfahrenen Bastler
» der Einstieg trotz vieler Tipps nicht leicht.

Es ist nicht verboten, nochmals Details nachzufragen .

xy hatte dir einen Link auf eine direkt verwertbare Schaltung gegeben. Nun ja, nachbauen und in Hardware umsetzen musst du schon - oder ist sogar das schon ein Problem?

Meine Ausführung war eine Erklärung zum Prinzip dieser Schaltungen.

hws

HI,

ich schnall das alles noch nicht so ganz.

Lasst mich nochmals aushohlen vielleicht kann mir dann nochmal jemand einhämmern.
Gehen wir von 10 Volt Versorgungsspannung aus. Über meinen Timer bekomme ich jetzt ein Rechtecksignal 0-10V Frequenz zw. 80 -95 kHz.

Ich will das ganze lösen so wie Harald beschrieben hat.
Also brauch ich erstmal ein Rc Glied.

1. Frage: Nach dem Rc Glied bekomme ich ja ein pulsierendes Signal. Wie glätte ich dieses auf eine schöne Gleichspannung? Wenn ich hier mit einem Kondensator arbeite verschiebt sich doch meine Grenzfrequenz des Rc Gliedes wieder oder?

Ich tu mal so wie wüsst ich die Antwort. Dann kann ich jetzt mein Rc Glied so dimensionieren, dass ich beispielsweise bei 80 Khz 4 V am Ausgang habe.

Wenn die Frequenz jetzt auf 800kHz steigen würde, würde doch die Ausgangsspannung in Richtung 0V gehen.

Wenn allerding bei mir die Frequenz um "nur" um 15kHz steigt fällt doch mein geglättetes Ausgangssignal nicht auf 0 V sonder geschätzt auf 3,8 V.

2. Frage: Wie setzte ich um, dass es auf annähernd 0 Volt sinkt?

3. Oder bin ich hier schon wieder auf dem Holzweg?

Mann Mann, dass ist alles nicht so leicht wenn man damit nicht schon Jahre vertraut ist.

Danke schon mal, für eure Nerven.
Gruß
Gust

» Danke schon mal, für eure Nerven.
kein Problem, wenn der Frager sich nicht mehrfach überschätzt.

Evtl anderer Ansatz: nicht Frequenz sondern Tastverhältnis bzw Impulslänge.

Die Applikation zu den Feuchtesensoren enthält doch eine komplette Schaltung. Bau das nach.
Der Feuchtesensor ändert seine Kapazität bei 0..100% relative Feuchte zwischen (beispielsweise) 100..110pF
Eine der beiden Schaltungsteile arbeitet mit einem "Festwert" von 100pF.
Der zweite Teil arbeitet mit dem veränderlichen Sensor 100..110pF.
Ergebnis des ersten Teiles wird vom 2.Teil abgezogen.

Es bleibt über: "100..110pf - 100pF" also 0..10pF.

Und wenn dieses "Ausgangssignal" (wohl ein Tastverhältnis in der angegebenen Applikation - sonst müsste ich nochmal nachsehen) nach Siebung per RC Glied, evtl Verstärkung und/oder Skalierung (Vorwiderstand des mech. Anzeigeinstrumentes in den ganz alten Applikationen) nicht passt, wird's halt passend gemacht.

Per OP kann man Nullpunkte verschieben, Bereiche verstärken. Mit passendem AD-Wandler Eingang eines µC's kann man ähnliches erreichen.

Du bist zwar nicht registriert, aber ich hoffe du bekommst den alten Thread mit. Es ist frustrierend, eine Antwort zu geben und der Frager meldet sich nie wieder.

Und dann (sowie bei volliger Überschätzung) wie aktuell bei Johnny8211 werde ich schon ein wenig "grantelig".

» Gehen wir von 10 Volt Versorgungsspannung aus.

Egal wie hoch

» Über meinen Timer bekomme
» ich jetzt ein Rechtecksignal 0-10V Frequenz zw. 80 -95 kHz.

= Veränderliche Frequenz, aber 50% Tastverhältnis.
Gleiche Frequenz, aber FESTE On-Zeit (z.b. Monoflop, z.B. 555 passend beschaltet) davon abziehen. (phasensynchron sollte es auch sein, isses aber wenn man nen 555 mit der originalfrequenz triggert) Es bleiben mehr oder minder lange Nadelimpulse. Umso länger, je geringer die Originalfrequenz wird.

Prinzipiell kann man das ganze auch per Software in einem µC auf die gleiche Art lösen - sogar meiner Menung etwas einfacher. Aber das war wohl nicht gefragt.

» 1. Frage: Nach dem Rc Glied bekomme ich ja ein pulsierendes Signal. Wie
» glätte ich dieses auf eine schöne Gleichspannung?

DAS kommt aber erst nach der Subtraktion des "Nullpunktes". Und dieses Detail scheint dein Denkproblem zu sein.

Wenn man eine Impulsfolge per RC Glied glättet, wählt man das RC Glied üblicherweise so gross (so grosse Zeitkonstante) dass das Ausgangssignal "ausreichend" glatt ist.

» Ich tu mal so wie wüsst ich die Antwort. Dann kann ich jetzt mein Rc Glied
» so dimensionieren, dass ich beispielsweise bei 80 Khz 4 V am Ausgang habe.
»
» Wenn die Frequenz jetzt auf 800kHz steigen würde, würde doch die
» Ausgangsspannung in Richtung 0V gehen.
»
» Wenn allerding bei mir die Frequenz um "nur" um 15kHz steigt fällt doch
» mein geglättetes Ausgangssignal nicht auf 0 V sonder geschätzt auf 3,8 V.

Du hast doch deinen "80+15= 95 kHz Nullpunkt Abzugs-Schaltungsteil"
Der zieht dir von deinem Signal immer soviel ab, dass bei 95kHz Null überbleibt und bei 80kHz "irgendwas".
Und wenn du dieses "irgendwas" passend verstärktst, bekommst du 0..10V raus (oder wasimmer du möchtest - bei 10V Betriebsspannung evtl Aussteuergrenzen und Arbeitsbereich von OP's beachten)

hws

» » Danke schon mal, für eure Nerven.
» kein Problem, wenn der Frager sich nicht mehrfach überschätzt.
»
» Evtl anderer Ansatz: nicht Frequenz sondern Tastverhältnis bzw
» Impulslänge.
»
» Die Applikation zu den Feuchtesensoren enthält doch eine komplette
» Schaltung. Bau das nach.
» Der Feuchtesensor ändert seine Kapazität bei 0..100% relative Feuchte
» zwischen (beispielsweise) 100..110pF
» Eine der beiden Schaltungsteile arbeitet mit einem "Festwert" von 100pF.
» Der zweite Teil arbeitet mit dem veränderlichen Sensor 100..110pF.
» Ergebnis des ersten Teiles wird vom 2.Teil abgezogen.
»
» Es bleibt über: "100..110pf - 100pF" also 0..10pF.
»
» Und wenn dieses "Ausgangssignal" (wohl ein Tastverhältnis in der
» angegebenen Applikation - sonst müsste ich nochmal nachsehen) nach Siebung
» per RC Glied, evtl Verstärkung und/oder Skalierung (Vorwiderstand des mech.
» Anzeigeinstrumentes in den ganz alten Applikationen) nicht passt, wird's
» halt passend gemacht.
»
» Per OP kann man Nullpunkte verschieben, Bereiche verstärken. Mit passendem
» AD-Wandler Eingang eines µC's kann man ähnliches erreichen.
»
» Du bist zwar nicht registriert, aber ich hoffe du bekommst den alten
» Thread mit. Es ist frustrierend, eine Antwort zu geben und der Frager
» meldet sich nie wieder.
»
» Und dann (sowie bei volliger Überschätzung) wie aktuell bei Johnny8211
» werde ich schon ein wenig "grantelig".
»
» » Gehen wir von 10 Volt Versorgungsspannung aus.
»
» Egal wie hoch
»
» » Über meinen Timer bekomme
» » ich jetzt ein Rechtecksignal 0-10V Frequenz zw. 80 -95 kHz.
»
» = Veränderliche Frequenz, aber 50% Tastverhältnis.
» Gleiche Frequenz, aber FESTE On-Zeit (z.b. Monoflop, z.B. 555 passend
» beschaltet) davon abziehen. (phasensynchron sollte es auch sein, isses
» aber wenn man nen 555 mit der originalfrequenz triggert) Es bleiben mehr
» oder minder lange Nadelimpulse. Umso länger, je geringer die
» Originalfrequenz wird.
»
» Prinzipiell kann man das ganze auch per Software in einem µC auf die
» gleiche Art lösen - sogar meiner Menung etwas einfacher. Aber das war wohl
» nicht gefragt.
»
» » 1. Frage: Nach dem Rc Glied bekomme ich ja ein pulsierendes Signal. Wie
» » glätte ich dieses auf eine schöne Gleichspannung?
»
» DAS kommt aber erst nach der Subtraktion des "Nullpunktes". Und dieses
» Detail scheint dein Denkproblem zu sein.
»
» Wenn man eine Impulsfolge per RC Glied glättet, wählt man das RC Glied
» üblicherweise so gross (so grosse Zeitkonstante) dass das Ausgangssignal
» "ausreichend" glatt ist.
»
» » Ich tu mal so wie wüsst ich die Antwort. Dann kann ich jetzt mein Rc
» Glied
» » so dimensionieren, dass ich beispielsweise bei 80 Khz 4 V am Ausgang
» habe.
» »
» » Wenn die Frequenz jetzt auf 800kHz steigen würde, würde doch die
» » Ausgangsspannung in Richtung 0V gehen.
» »
» » Wenn allerding bei mir die Frequenz um "nur" um 15kHz steigt fällt doch
» » mein geglättetes Ausgangssignal nicht auf 0 V sonder geschätzt auf 3,8
» V.
»
» Du hast doch deinen "80+15= 95 kHz Nullpunkt Abzugs-Schaltungsteil"
» Der zieht dir von deinem Signal immer soviel ab, dass bei 95kHz Null
» überbleibt und bei 80kHz "irgendwas".
» Und wenn du dieses "irgendwas" passend verstärktst, bekommst du 0..10V
» raus (oder wasimmer du möchtest - bei 10V Betriebsspannung evtl
» Aussteuergrenzen und Arbeitsbereich von OP's beachten)

Tja, ein bisschen komplizierter als ein sog.
Strom-Spannungswandler (Gemeinhin als Widerstand
bezeichnet) wird ein Frequenz-Spannungswandler
eben doch...
Gruss
Harald