Peter

17.04.2008, 20:04 |
Abfallverzögerung für Relais (Elektronik) |
Liebe Leser,
meine Frage bezieht sich auf eine Relaisansteuerung.
Das Problem ist folgendes. Ich möchte über einen entfernten Doppeltaster mit gemeinsamer Wurzel zwei Relais an einen anderen Ort schalten. Leider habe ich für diese Aufgabe nur noch zwei Adern zur Verfügung.
Meine Idee ist, die Schaltung mit Wechselspannung zu Versorgen und über Dioden zu entkoppeln. Es soll also das eine Relais auf die positiven Halbwellen, das Andere auf die negativen Halbwellen ansprechen.
Dazu versorge ich vom Ort des Relais aus über die erste Ader die Wurzel der Taster mit 12V/AC. An einen Tasterausgang wird eine Diode in Durchlassrichtung, am anderen Ausgang eine Diode in Sperrichtung angeschlossen. Die freien Enden beider Dioden werden mit der zweiten Ader im Kabel verbunden und zum Ort des Relais zurück geführt.
Von dieser Ader geht nun eine Diode in Sperrichtung an den Spulenanschluss des ersten Relais, und eine Diode in Durchlassrichtung an die Spule des zweiten Relais. Die beiden anderen Spulenanschlüsse gehen nun noch auf die 12V/AC.
Leider sind aber die Anzugs- und Abfallzeiten der Relais so kurz ( 5 mS !! ) das diese im 50Hz Takt flattern. Ein Kondensator von 100uF parallel zur Relaisspule konnte die Sache zwar stabilisieren, aber ich würde die Relais lieber durch einen Transistor schalten.
Die Relais sollen also mit Gleichspannung geschaltet werden, und die Halbwellen sollen die Transistoren durchsteuern. Dadurch könnte die Pulsierende Basisspannung an den Transistoren mit wesentlich kleineren Kondensatoren ( vermutlich im nF Bereich ) geglättet werden. Das ist wichtig um keine Elkos verwenden zu müssen, denn die Umgebungswärme ist relativ hoch und würde Elkos zu schnell austrocknen.
Die ganze Schaltung soll jedoch nicht ( oder kaum ) anzugsverzögernd wirken. Ausserdem darf die Sache auch nicht zu empfindlich reagieren, denn die Leitungen sind nicht geschirmt und kleinere induzierte Störspannungen sollten nicht zum Schalten der Relais führen.
Soweit ich informiert bin müsste man das wohl für das eine Relais mit einen NPN und für das andere mit einem PNP Transistor machen. Leider fehlen mir jedoch die Kenntnisse um eine solche Schaltung auszulegen und zu dimensionieren.
Der Ohmsche Widerstand der Relais beträgt ca. 320 Ohm und die Nennspannung ist 12V/DC. Also ein Spulenstron von knapp 40mA.
Schon mal vielen Dank an alle die sich der Sache annehmen. |
Zwinkerle
17.04.2008, 20:35
@ Peter
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Abfallverzögerung für Relais |
Also, 5mS ist schon heftig wenig, wohl so kaum machbar. Ist ja schon für ein Relais an Gleichspannung kaum zu realisieren es nur 5mS angezogen zu lassen. Wie lang ist die Zweidrahtleitung und welchen Querschnitt haben die Adern? -- Don't feed Trolls!!! |
Peter

17.04.2008, 20:52
@ Zwinkerle
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Abfallverzögerung für Relais |
» Also, 5mS ist schon heftig wenig, wohl so kaum machbar.
Hallo Zwinkerle,
nein, das ist ein Missverständnis. Die Relais sollen solange anziehen wie der Taster gedrückt bleibt. Die 5mS sind die Zeiten die das Relais braucht um anzuziehen oder abzufallen.
Da aber bei Netzfrequenz eine Halbwelle 10mS dauert fällt das Relais in meiner Schaltung im Takt der Netzfrequenz ab und zieht wieder an ( Auch wenn der Taster gedrückt bleibt ).
Die Kabel sind normale Installationsleitungen NYM 1.5² und ca. 20 Meter lang |
x y
17.04.2008, 20:57
@ Peter
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Abfallverzögerung für Relais |
» wichtig um keine Elkos verwenden zu müssen, denn die Umgebungswärme ist
» relativ hoch und würde Elkos zu schnell austrocknen.
Dann nimmt man halt welche die nicht austrocknen können, Tantal oder OSCon. |
Peter

17.04.2008, 21:14
@ x y
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Abfallverzögerung für Relais |
» Dann nimmt man halt welche die nicht austrocknen können, Tantal oder
» OSCon.
Hi XY,
ja OK, das ginge wohl, aber was ist mit der Anzugsverzögerung bei der Variante mit den Kondensatoren direkt an den Relais. Ich dachte man könne es so konstuieren das der Kondensator sich schnell aufläd sobald die Halbwelle ansteht. Die Entladung über das Relais sollte dann etwas länger dauern.
Wenn der Kondensator an der Spule liegt, dann tritt ja vermutlich auch noch so ein L/C Effekt auf, was auch wieder Einfluss auf die Zeit hat, oder ?
Liegt der C an der Transistorbasis, dann wäre das ja "nur" ein R/C-Glied. |
Zwinkerle
17.04.2008, 21:18
@ Peter
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Abfallverzögerung für Relais |
Was ist denn so zeitkritisch? Bei 40mA Spulenstrom dürften die Elkos im Nu leer sein.
» Ein Kondensator von 100uF parallel zur Relaisspule konnte die Sache zwar stabilisieren, aber ich würde die Relais lieber durch einen Transistor schalten.
Warum? -- Don't feed Trolls!!! |
Peter

17.04.2008, 21:36
@ Zwinkerle
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Abfallverzögerung für Relais |
» Was ist denn so zeitkritisch? Bei 40mA Spulenstrom dürften die Elkos im Nu
» leer sein.
»
Hallo Zwinkerle.
Also es handelt sich um insgesamt 16 Tasten an verschiedenen Orten. Die laufen alle auf einen Microcontroller. Dort wird u.A. ausgewertet nach "klicklänge" ,"Klickanzahl" und auch ob gleichzeig "geklickt" wurde( Seriell, also der Reihe nach ).
Werden jetzt z.B. Beide Taster eines Stranges gleichzeitig geklickt, so können die Relais nur Zeitlich versetzt ( eines bei der pos. Halbwelle, das andere bei der Neg. Halbwelle ) anziehen. Der Prozessor muss also beim erfassen einer Tastenbetätigung so lange warten um prüfen zu können ob auch der zweite Taster gedrückt ist bevor er reagiert oder zum nächsten Taster weiter geht.
Die Abfrageschleife wird also daduch unnötig lang. Schliesslich soll der Controller ja auch noch andere Job's abarbeiten. |
Zwinkerle
17.04.2008, 21:53
@ Peter
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Abfallverzögerung für Relais |
» Also es handelt sich um insgesamt 16 Tasten an verschiedenen Orten.
Na mal was neues.
» Die laufen alle auf einen Microcontroller.
Noch mal was neues.
Wenn es zeitkritisch ist, musst du eine andere Lösung finden.
Macht es eigentlich Spass mit einem Problem zu kommen, dann alles umzuschmeißen und zu sagen, "so hatte ich das nicht gemeint, sondern so"?
Das häuft sich in letzter Zeit extrem. Schreibt sofort was ihr wollt, Punkt.
Ich passe.  -- Don't feed Trolls!!! |
otti
17.04.2008, 21:58
@ Peter
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Abfallverzögerung für Relais |
Hallo Peter,
hatte mal ein ähnliches Problem.
Ich habe dann die Wasserleitung als dritte Ader benutzt.
Bei Dir auch möglich ?
Dann kannst Du Gleichspannung benutzen.
Ist einfach, kostet nix und wenig störanfällig.
Gruß
otti |
Peter

17.04.2008, 22:04
@ otti
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Abfallverzögerung für Relais |
» Ich habe dann die Wasserleitung als dritte Ader benutzt.
Hi Otti,
endlich mal ein Vorschlag der wenigstens in die richtige Richtung geht, ist nicht schlecht die Idee. Am Relais könnte ich an die Wasserleitung gehen, aber von den Schaltern ist die leider "meilenweit" weg. |
x y
17.04.2008, 22:43
@ Peter
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Abfallverzögerung für Relais |
» Also es handelt sich um insgesamt 16 Tasten an verschiedenen Orten. Die
» laufen alle auf einen Microcontroller.
Das macht man mittels D/A und A/D-Wandler. |
Peter

17.04.2008, 23:01
@ Zwinkerle
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Abfallverzögerung für Relais |
» Macht es eigentlich Spass mit einem Problem zu kommen, dann alles
» umzuschmeißen und zu sagen, "so hatte ich das nicht gemeint, sondern so"?
»
@Zwinkerle,
Was macht es für einen Unterschied ob hier 2 oder 10 oder 100 Taster zum Einsatz kommen. Meine Anfrage bezieht sich auf das grundsätzliche Problem. ( Zwei Halbwellen, zwei Relais ).
Bevor Du andere kritisiertst solltest Du lieber etwas genauer lesen, denn schon Deine erste Antwort zeigt das Du das nicht tust. Sonst hättest Du nicht gesagt es sei kaum möglich ein Relais für nur 5mS zu schalten.
In meiner Anfrage steht deutlich:
"Leider sind aber die Anzugs- und Abfallzeiten der Relais so kurz ( 5 mS !! ) das diese im 50Hz Takt flattern"
Weiter erkundigst Du Dich nach länge und Querschnitt der Kabel. Auch hierzu habe ich das Wesentliche gesagt:
"Ausserdem darf die Sache auch nicht zu empfindlich reagieren, denn die Leitungen sind nicht geschirmt und . . . "
Wozu brauchst Du den Querschnit ??
Später sagst Du das bei 40mA die Elko's im Nu leer sein dürften.
Nach der Formel T = R x C ergibt sich die Zeit für T demnach zu T = 320 Ohm x 0,0001 Farad = 0,032 Skunden !
Nach ein T beträgt die Ladung des Kondensators zwar nur noch ca. 30%, aber er braucht das Relais ja auch nur über eine Halbwelle zu halten. Das sind gerade mal 10 mS.
Mit anderen Worten fast schon grosszügig dimensioniert.
Das die Relaiskontakte im Endefekt auf einen Prozessor geführt werden dürfte bei der Aufgabenstellung eher unwesentlich sein. Jedenfall wird daduch nichts "umgeschmissen" wie Du mir vorwirfst.
Weiter sagst Du: "Wenn es zeitkritisch ist, musst du eine andere Lösung finden"
Genau desshalb habe ich neine Frage gepostet. Einen möglichen Lösungsvorschlag habe ich ebenfalls angedeutet. Die Relais sollen direkt mit Gleichspannung bestromt werden, denn es dauert wesentlich länger das Relais mit der vom Taster kommenden Halbwelle direkt zu schalten. Schliesslich dauert es eine Weile bis die Sinuskurve auf die Anzugsspannung der Relais angestiegen ist. Besonders da sie gleichzeitig noch den Kondensator mit immerhin 100uF laden muss.
Ein Transistor schaltet bereits bei ca. 0,7 V durch und gibt die vollen 12V Gleichspannung zum Relais weiter. Die Anzugsverzögerung durch das laden der Kondensators ist ebenfalls deutlich kleiner, denn bei dieser Schaltung reichen einige hundert nF sicherlich aus, und es muss ja auch nur bis 0,7 V aufgeladen werden.
Einen brauchbaren Kommentar habe ich bis jetzt jedenfalls von Dir noch nicht bekommen. Nur ünwichtige Fragen und am Schluss gepasst. D A S N E R V T |
Peter

17.04.2008, 23:12
@ x y
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Abfallverzögerung für Relais |
» Das macht man mittels D/A und A/D-Wandler.
Hi XY
Die Analogeingänge am Controller sind alle schon belegt.
Ausserdem Habe ich mit Tastenauswertung über analog schlechte Erfahrungen gemacht.
Gleichzeitiges drücken von zwei Tasten kann auch nicht ausgewertet werden. ( Oder kennst Du einen Weg ?? )
Ausserdem weiss ich nicht wie ich die Informationen von zwei Tasten über zwei Adern zum Controller kriegen soll.
Falls Du den AD-Wander bei den Schaltern setzen willst, bedenke dass der ja auch ne Stromversorgung braucht. |
Theo
17.04.2008, 23:18
@ Peter
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Abfallverzögerung für Relais |
Hallo
Wäre denn die Auswertung von zwei (oder auch mehr) Tönen möglich?
Die könntest du ja einfach mit einer Gleichspannung auf der Leitung bei den Tastern erzeugen und dann mit dem Taster auf die Leitung schalten.
Theo |
Thomas Z
17.04.2008, 23:27
@ Peter
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Abfallverzögerung für Relais |
über die 2 Adern überträgst du die Versorgung für eine Auswerteelektronik und koppelst vom µP AC mäßig Frequenzen ein die ausgewertet werden und das gewünschte Relais schalten
also bei den Relais noch mal einen µP der die Frequenz auswertet. Dann gehen noch mehr als 2 Relais wenn nötig |
Peter

17.04.2008, 23:37
@ Theo
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Abfallverzögerung für Relais |
» Wäre denn die Auswertung von zwei (oder auch mehr) Tönen möglich?
Hi Theo,
Sowas wie beim Telefon ( Tonwahl ) meinst Du. Ja, klingt erst nal nicht schlecht.
Aber vorab noch mal zur Verdeutlichung. Da gehen acht 2-Adrige Kabel vom Steuerschrank zu acht verschiedenen und örtlich getrennten Schaltereinheiten.
Jede Schaltereinheit hat zwei Tasten. ( mit gemeinsamer Wurzel )
Wenn ich Dich richtig verstanden habe meinst Du bei den Schaltern einen Frequenzgenerator zu setzen der durch die Betätigung der Tasten eine bestimmte Frequenz abgibt.
Also sagen wir 1KHz bei Taste-1, 2Khz bei Taste-2 und 3Khz wenn beide gedrückt sind. Soweit ne tolle Sache. Auch die Auswertung dürfte einigermassen in Ordnung gehen.
Unklar ist mir allerdings noch wie ich das Tonsignal in den Steuerschrank leiten kann. Die beiden vorhandenen Adern sind ja zur Versorgung des Generators mit Gleichspannung beaufschlagt. schwebt Dir vor die Signalfrequenz auf zu modulieren ? Und wenn ja, wie macht man das ? |