ArndM
09.07.2008, 10:46 |
Ganz einfacher Zeitgeber (Elektronik) |
Hallo zusammen,
ich möchte mir ein kleines Kästchen mit Batteriebetrieb bauen, welches eine ganz einfache Funktion hat. Wenn ich einen Schalter umlege, soll nach ca. 30 Minuten eine LED angehen. Das war's schon.
Unten habe ich ein Schaltbild angehängt. Geht das so?
Ist damit eine so lange Zeitkonstante einstellbar (R2 als Poti)? Oder bricht eventuell die Basisspannung zusammen, wenn der Transistor durchschaltet, so dass die LED sofort wieder ausgeht?
Dimensionierung von R1 ist mir klar. R2 und C1 geben zusammen die Zeitkonstante. Da muss ich mir nochmal raussuchen, wie da die Formel ist.
Total ahnungslos bin ich, welcher Transistor genommen werden kann und ab welcher Spannung der dann durchschaltet (immer ab 0,7 V).
ich hoffe, es hat jemand Lust sich mit meinen Anfängerfragen zu beschäftigen!
Viele Grüße, Arnd
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Michael Krämer

Düsseldorf, 09.07.2008, 11:02
@ ArndM
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Ganz einfacher Zeitgeber |
» Hallo zusammen,
»
» ich möchte mir ein kleines Kästchen mit Batteriebetrieb bauen, welches
» eine ganz einfache Funktion hat. Wenn ich einen Schalter umlege, soll nach
» ca. 30 Minuten eine LED angehen. Das war's schon.
»
» Unten habe ich ein Schaltbild angehängt. Geht das so?
» Ist damit eine so lange Zeitkonstante einstellbar (R2 als Poti)? Oder
» bricht eventuell die Basisspannung zusammen, wenn der Transistor
» durchschaltet, so dass die LED sofort wieder ausgeht?
»
» Dimensionierung von R1 ist mir klar. R2 und C1 geben zusammen die
» Zeitkonstante. Da muss ich mir nochmal raussuchen, wie da die Formel ist.
»
» Total ahnungslos bin ich, welcher Transistor genommen werden kann und ab
» welcher Spannung der dann durchschaltet (immer ab 0,7 V).
»
» ich hoffe, es hat jemand Lust sich mit meinen Anfängerfragen zu
» beschäftigen!
»
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» Viele Grüße, Arnd
»
»
Hallo Arnd,
für den Anfang nicht schlecht! Prinzipiell klappt das, aber Du musst ein paar Dinge beachten. 30 Minuten sind eine lange Zeit und die wirst Du nicht sehr genau mit einem einfachen RC-Glied hinbekommen. R2 muß klein genug sein (etwa 4.7-47 kOhm), um einen hinreichend großen Basisstrom zu liefern und daher muß C1 ziemlich groß werden, damit er in 30 Minuten auf 0.7 V aufgeladen wird. Dann geht die LED nicht schlagartig an, sondern recht gemächlich, weil die Basisspannung ja langsam weiter steigt. Anschließend mußt Du den Kondensator auch wieder entladen, was auch eine gewisse Zeit dauert. Als Tranistor taugt jeder Feld-, Wald- und Wiesentyp (früher sagte man mal TUN bzw. TUP dazu).
Das ist eine nette Bastelei, aber für ernsthafte Anwendungen sicher zu ungenau. Wenn Du eine ernsthafte Anwendung hast, dann versuch's mal mit einem NE555 oder einem der vielen Derivate oder bau einen 32kHz Quarzoszillator auf (RC-Oszillator tut's vielleicht auch) und häng eine Teilerkette dahinter (z.B. CD4040: http://www.elecfree.com/electronic/long-time-delays-by-cd4040/).
Michael |
ArndM
09.07.2008, 12:40
@ Michael Krämer
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Ganz einfacher Zeitgeber |
Danke Michael, für deine Antwort.
» 30 Minuten sind eine lange Zeit und die wirst Du
» nicht sehr genau mit einem einfachen RC-Glied hinbekommen.
Genauigkeit spielt hier keine große Rolle. Die Anwendung soll folgende sein: Wir haben einen Kachelofen, der ca. alle 30 min neu gefüttert werden muss. Da der Ofen keine Sichtfenster hat, vergisst man dass schon mal leicht. Also wollte ich dieses Kistchen mit der LED z.B. neben den Fernseher legen, damit ich daran erinnert werde was nachzulegen.
» R2 muß klein
» genug sein (etwa 4.7-47 kOhm), um einen hinreichend großen Basisstrom zu
» liefern und daher muß C1 ziemlich groß werden, damit er in 30 Minuten auf
» 0.7 V aufgeladen wird.
Bin ich denn mit C1 noch im "Hobby-Bereich" oder habe ich dann eine Cola Dose?
» Dann geht die LED nicht schlagartig an, sondern
» recht gemächlich, weil die Basisspannung ja langsam weiter steigt.
Das ist nicht weiter schlimm, solange der "Dimmvorgang" nicht mehr als vieleicht 2, 3 Minuten dauert.
» Anschließend mußt Du den Kondensator auch wieder entladen, was auch eine
» gewisse Zeit dauert.
Das wollte ich mit einem weiteren Widerstand und Taster parallel zu C1 machen. Ich muss den Zeitgeber ja nach jeder Beschickung des Ofens wieder zurücksetzen.
» Als Tranistor taugt jeder Feld-, Wald- und Wiesentyp
» (früher sagte man mal TUN bzw. TUP dazu).
Da hört meine Unwissenheit leider noch nicht auf. Wenn ich bei Reichelt "Wald und Wiesentyp" eingebe, werde ich wohl nix finden. Kannst du mir einen nennen den wohl auch Reichelt haben wird?
» Wenn Du eine ernsthafte Anwendung hast, dann versuch's mal mit
» einem NE555
Wollte ich eigentlich auch. Ich bin aber aus den Beschreibungen zum 555 nicht schlau geworden. Für mich sieht der einfach aus, wie zwei Komperatoren und ein FlipFlop. Wieso man den braucht, um Zeitkonstanten zu realisieren, hat sich mir nicht erschlossen. Da dachte ich mir: bau lieber was, das du auch mit deinen "Maschienenbauer-Elektronik-Kentnissen" verstehst...
Viele Grüße, Arnd |
ArndM
09.07.2008, 13:15
@ ArndM
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Nachtrag |
» » R2 muß klein
» » genug sein (etwa 4.7-47 kOhm), um einen hinreichend großen Basisstrom
» zu
» » liefern und daher muß C1 ziemlich groß werden, damit er in 30 Minuten
» auf
» » 0.7 V aufgeladen wird.
»
» Bin ich denn mit C1 noch im "Hobby-Bereich" oder habe ich dann eine Cola
» Dose?
»
»
Ich habe gerade mal gerechnet:
mit R = 10kOhm, t=30min, Uc = 0,7V und Uo = 3,6V (drei Akkus)
komme ich auf C1 = 0,8 F! Das ist wohl etwas heftig...
Aber war da nicht was, das ein FET nicht Strom- sondern Spannungs gesteuert ist. Damit könnte ich den R ja ein paar Potenzen größer machen...
Viele Grüße, Ingrid |
Michael Krämer

Düsseldorf, 09.07.2008, 13:47
@ ArndM
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Ganz einfacher Zeitgeber |
» Genauigkeit spielt hier keine große Rolle.
Naja, ich rede nicht davon, daß es statt 30 Minuten auch mal 29 oder 31 sein können. Ich würde eher mal von einer Spanne zwischen 15 und 45 Minuten ausgehen. Dann kommt sicher eine Temperaturdrift des Transistors dazu. Außerdem ist es wichtig, wieweit der Kondensator entladen wird. Um z.B. bei einem Elko echt auf 0V zu kommen, muß er schon eine zeitlang kurzgeschlossen werden.
» Bin ich denn mit C1 noch im "Hobby-Bereich" oder habe ich dann eine Cola
» Dose?
Dann laß uns das mal abschätzen: es gilt
U(t) = U0 * (1 - e**(-t/RC))
Mit U0 = 9V und U(t) = 0.7V ergibt sich für t/RC etwa 0.081. Mit t = 1800 Sekunden und R = 10 kOhm kommt man also auf den recht unhandlichen Wert von 2.2F. Die gibt es als SuperCaps deutlich kleiner als eine Coladose, aber ideal ist das nicht (zumal die ein paar Euro kosten). Du könntest den Ladewiderstand erhöhen, aber damit wird die Genauigkeit wegen der Leckströme weiter sinken. Außerdem wird das Entladen etwas unpraktisch. Ich schätze, daß man einen solchen Kondensator eine Minute kurzschließen muß, damit er wirklich entladen ist.
Also nochmal, wenn Du damit Erfahrungen im Basteln sammeln willst, dann nur zu! Aber für die ernsthafte Anwendung wirst Du nicht glücklich damit.
» Das ist nicht weiter schlimm, solange der "Dimmvorgang" nicht mehr als
» vieleicht 2, 3 Minuten dauert.
Da würde ich nicht drauf wetten...
» Da hört meine Unwissenheit leider noch nicht auf. Wenn ich bei Reichelt
» "Wald und Wiesentyp" eingebe, werde ich wohl nix finden. Kannst du mir
» einen nennen den wohl auch Reichelt haben wird?
Wie gesagt, es gibt viele. Als Bauform eignet sich sicher ein TO92 Gehäuse, also nimm einfach mal einen BC337, das Stück zu 4 Ct (mit Porto und Nachnahme also etwa 10€ ).
» Wollte ich eigentlich auch. Ich bin aber aus den Beschreibungen zum 555
» nicht schlau geworden. Für mich sieht der einfach aus, wie zwei
» Komperatoren und ein FlipFlop. Wieso man den braucht, um Zeitkonstanten zu
» realisieren, hat sich mir nicht erschlossen. Da dachte ich mir: bau lieber
» was, das du auch mit deinen "Maschienenbauer-Elektronik-Kentnissen"
» verstehst...
Ja, ein wirklich sehr lobenswerter Ansatz. Nur ist der NE555 von Leuten gemacht, die wirklich Ahnung von Analogtechnik haben und er erreicht natürlich durch seine vielen Transistoren eine Genaugkeit, die man mit einem einzelnen Transistor niemals hinbekommt. Die prinzipielle Funktion dieses Bausteins ist auch noch recht gut nachvollziehbar, denn soooo kompliziert ist er auch nicht. Außerdem gibt es wahrscheinlich mehrer Millionen Beschreibungen dazu. Wie ich gerade sehe, hat er es sogar bis in Wikipedia geschafft (http://de.wikipedia.org/wiki/NE555), was bei seinem Alter von fast 40 Jahren auch durchaus angemessen ist. Es gibt sicher nicht viele ICs, die es schon 1970 gab und die heute noch hergestellt werden. |
hws

59425 Unna, 09.07.2008, 13:51
@ ArndM
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Nachtrag |
» Ich habe gerade mal gerechnet:
Genau DAS wollte ich dir vorschlagen....
Ausser der unpraktikablen Grösse wirst du noch Probleme mit dem Leckstrom des Kondensators haben.
Selbst mit enem NE555 sollte man keine Zeiten von 30 Minuten machen. Es sei denn, es darf recht ungenau werden UND man hat ne Menge Elektronikerfahrung.
» Aber war da nicht was, das ein FET nicht Strom- sondern Spannungs
» gesteuert ist. Damit könnte ich den R ja ein paar Potenzen größer
» machen...
Und dann wird das Leckstromproblem (und Temperaturabhängigkeit) noch grösser.
Schau dir den 4060 an. Ein IC mit Oszillator und Teilerkette. Im Prinzip eine NE555 "mit Untersetzungsgetriebe".
Je nach Laune kann man den per RC Freuenzerzeugung laufen lassen oder mit Quarzgenauigkeit. (was Schaltungstechnisch sogar einfacher ist als RC)
» Viele Grüße, Ingrid
Arndt oder Ingrid oder 2 unterschiedliche Personen?
Oder versucht da ein männliches Wesen mit Hilfe eines weiblichen Namens mehr Hilfestellung von uns zu erlangen?
hws |
Michael Krämer

Düsseldorf, 09.07.2008, 13:53
@ ArndM
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Nachtrag |
» Ich habe gerade mal gerechnet:
» mit R = 10kOhm, t=30min, Uc = 0,7V und Uo = 3,6V (drei Akkus)
» komme ich auf C1 = 0,8 F! Das ist wohl etwas heftig...
»
» Aber war da nicht was, das ein FET nicht Strom- sondern Spannungs
» gesteuert ist. Damit könnte ich den R ja ein paar Potenzen größer
» machen...
Sorry, hab den Nachtrag erst zu spät gesehen...
Da kommt der berühmte Unterschied zwischen Theorie und Praxis zum tragen. In der Theorie hast Du recht. In der Praxis hat allerdings jeder Kondensator und jeder FET einen Leckstrom. Auch Dein Aufbau wird empfindlich gegen Luftfeuchtigkeit oder Störeinstrahlungen, wenn der Ladewiderstand in den MOhm-Bereich kommt. Dann reicht die Annäherung der Hand oder ein Handy in der Nähe, um seltsame Effekte zu erzeugen. Ich würde 100kOhm nicht überschreiten. |
nonsense
09.07.2008, 13:56 (editiert von nonsense am 09.07.2008 um 13:56)
@ hws
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Nachtrag |
» Arndt oder Ingrid oder 2 unterschiedliche Personen?
» Oder versucht da ein männliches Wesen mit Hilfe eines weiblichen Namens
» mehr Hilfestellung von uns zu erlangen?
Ich denke, das war eher darauf bezogen, dass er sich selber geantwortet hat.
http://de.wikipedia.org/wiki/Ingrid#Sonstiges |
ArndM
09.07.2008, 14:39
@ hws
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Nachtrag |
» Arndt oder Ingrid oder 2 unterschiedliche Personen?
» Oder versucht da ein männliches Wesen mit Hilfe eines weiblichen Namens
» mehr Hilfestellung von uns zu erlangen?
»
Nicht immer das Schlechteste im Menschen vermuten! 
"nonsense" hat des Rätzels Lösung genannt.
Zum Thema: Ich glaube, ich lass die Finger von Elektronik. Selbst für die primitivsten Aufgaben scheint es keine primitiven Lösungen zu geben.
Viele Grüße, Arnd (nicht Ingrid) |
Kristian

09.07.2008, 15:00
@ ArndM
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Ganz einfacher Zeitgeber |
Hallo,
und warum nicht einfach eine Zeitschaltuhr oder ganz einfach ein Kurzzeitwecker? Der braucht nicht einmal Strom.
Gruß Kristian
» Hallo zusammen,
»
» ich möchte mir ein kleines Kästchen mit Batteriebetrieb bauen, welches
» eine ganz einfache Funktion hat. Wenn ich einen Schalter umlege, soll nach
» ca. 30 Minuten eine LED angehen. Das war's schon.
»
» Unten habe ich ein Schaltbild angehängt. Geht das so?
» Ist damit eine so lange Zeitkonstante einstellbar (R2 als Poti)? Oder
» bricht eventuell die Basisspannung zusammen, wenn der Transistor
» durchschaltet, so dass die LED sofort wieder ausgeht?
»
» Dimensionierung von R1 ist mir klar. R2 und C1 geben zusammen die
» Zeitkonstante. Da muss ich mir nochmal raussuchen, wie da die Formel ist.
»
» Total ahnungslos bin ich, welcher Transistor genommen werden kann und ab
» welcher Spannung der dann durchschaltet (immer ab 0,7 V).
»
» ich hoffe, es hat jemand Lust sich mit meinen Anfängerfragen zu
» beschäftigen!
»
»
» Viele Grüße, Arnd
»
»  |
ArndM
09.07.2008, 16:09
@ Kristian
|
Ganz einfacher Zeitgeber |
» Hallo,
»
» und warum nicht einfach eine Zeitschaltuhr oder ganz einfach ein
» Kurzzeitwecker? Der braucht nicht einmal Strom.
»
Ist mir zu aufdringlich. Es geht ja nur darum, die halbe Stunde nicht total zu verpennen...
Außerdem dachte ich, das wäre ein einfaches Projekt zum Basteln. Aber wie weiter unten schon geschrieben; es scheint keinen Einstieg in die Elektronik zu geben, der mit dem geringen Zeitaufwand vereinbar ist, welchen ich nur bereit bin aufzubringen.
Viele Grüße, Arnd |
Harald Wilhelms

09.07.2008, 19:24 (editiert von Harald Wilhelms am 09.07.2008 um 19:24)
@ ArndM
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Nachtrag |
» Zum Thema: Ich glaube, ich lass die Finger von Elektronik. Selbst für die
» primitivsten Aufgaben scheint es keine primitiven Lösungen zu geben.
Im Prinzip gehören Zeitgeberschaltungen mit dem 555 mit
zu den einfachsten Elektronikprojekten, zumal dieses IC
vielfältig im Internet, u.a. auch hier im ElKo gut
beschrieben wird. Deine Aufgabe ist deshalb nicht so
"primitiv", weil Du eine ziemlich lange Zeit benötigst.
Allerdings brauchst Du auch für die bereits vorgestellte
Lösung mit dem 4060 nur ca. sieben Bauelemente zusam-
men löten.
Gruss
Harald
PS: Mit einem uP kämst Du mit noch weniger Teilen aus;
so würde die Industrie das lösen. Allerdings müsstest
Du das Programm dafür schon selber schreiben. |