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largpack(R)

29.08.2009,
15:26
 

Beschaltung eines kapazitiven Fühlers (TCL555) (Schaltungstechnik)

Ich habe eine Frage einer Timer-Schaltung (siehe Anhang). Diese hat die Aufgabe, die Kapazität eines kapazitiven Fühlers (HC201) in eine Frequenz zu wandeln. Die Kapazität ändert sich linear zur relativen Feuchte.

Meine Frage ist nun: Wofür soll der Widerstand R11 gut sein?

Weiß zufällig jemand, wie ich die Frequenz der Schaltung berechnen kann? Ohne R11 kann man einfach eine DGL aufstellen und lösen. Aber wiedas mit R11 funktioniert ist mir leider nicht so klar.

Schöne Grüße
Marcel



Jüwü(R)

E-Mail

Würzburg,
29.08.2009,
18:21

@ largpack

Beschaltung eines kapazitiven Fühlers (TCL555)

»
» Meine Frage ist nun: Wofür soll der Widerstand R11 gut sein?

Der ist gegen statische Aufladung innerhalb des Sensors.

largpack(R)

29.08.2009,
18:24

@ Jüwü

Beschaltung eines kapazitiven Fühlers (TCL555)

» »
» » Meine Frage ist nun: Wofür soll der Widerstand R11 gut sein?
»
» Der ist gegen statische Aufladung innerhalb des Sensors.

Vielen Dank für deine Antwort. Inwiefern kann bei dem Sensor statische Aufladung entstehen und ihm schaden?

Schöne Grüße
Marcel

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
30.08.2009,
14:52

@ largpack

Beschaltung eines kapazitiven Fühlers (TCL555)

» » »
» » » Meine Frage ist nun: Wofür soll der Widerstand R11 gut sein?
» »
» » Der ist gegen statische Aufladung innerhalb des Sensors.
»
» Vielen Dank für deine Antwort. Inwiefern kann bei dem Sensor statische
» Aufladung entstehen und ihm schaden?

C19 und R11 wirken als Hochpassfilter. Dies hat zur Folge, dass die mittlere DC-Spannung, als Folge der Rechteckspannung nur über C19 abfällt und C_sensor DC-spannungsfrei ist. Über C_sensor ist die Quasidreieckspannung symmetrisch zum GND-Potential, während sie an Pin 2 eben im Spannungsbereich zwischen GND und +Ub liegt.

R11 ist 100 mal grösser als R7. Du kannst R11 fuer die Berechnung der Frequenz daher vernachlässigen.

Wenn Du diese kurze Beschreibung nicht verstehst, baue die Schaltung einfach auf und miss mit einem Oszi. So wird's fuer Dich klar.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

largpack(R)

30.08.2009,
22:13

@ schaerer

Beschaltung eines kapazitiven Fühlers (TCL555)

» C19 und R11 wirken als Hochpassfilter.

Ach, jetzt seh ich das erst, das ist wirklich nur ein einfacher Hochpass 1. Ordnung :-) Da war ich mal wieder total blind.



» R11 ist 100 mal grösser als R7. Du kannst R11 fuer die Berechnung der
» Frequenz daher vernachlässigen.
»

Ich habe die Frequenz einmal ausgerechnet. Diese ergibt eine ca. 62kHz (bei einer Sensorkapazität von 170pF)... In der Praxis ist die Frequenz aber deutlich geringer (im Bereich zwischen 45 und 50kHz). Woran könnte dies denn nun liegen?

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
31.08.2009,
07:23

@ largpack

Beschaltung eines kapazitiven Fühlers (TCL555)

» » C19 und R11 wirken als Hochpassfilter.
»
» Ach, jetzt seh ich das erst, das ist wirklich nur ein einfacher Hochpass
» 1. Ordnung :-) Da war ich mal wieder total blind.
»
»
»
» » R11 ist 100 mal grösser als R7. Du kannst R11 fuer die Berechnung der
» » Frequenz daher vernachlässigen.
» »
»
» Ich habe die Frequenz einmal ausgerechnet. Diese ergibt eine ca. 62kHz
» (bei einer Sensorkapazität von 170pF)... In der Praxis ist die Frequenz
» aber deutlich geringer (im Bereich zwischen 45 und 50kHz). Woran könnte
» dies denn nun liegen?

Parasitaere Kapazitäten zwischen Sensor und Anschluss. Toleranz der Triggerspannungen des LMC555 (Toleranz der internen Widerstaende). Wenn zufällig alle Toeranzen in die selbe Richtung weisen, ist das schon vorstellbar. Problemloesung: Timingwiderstand reduzieren und das so stark, dass man in Serie ein Trimmpot schalten und so die Frequenz leicht abstimmen kann.

--
Gruss
Thomas

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schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
31.08.2009,
10:35

@ largpack

Beschaltung eines kapazitiven Fühlers (TCL555)

Hallo LargPack,

Ich melde mich gleich nochmal... :-D

» » C19 und R11 wirken als Hochpassfilter.
»
» Ach, jetzt seh ich das erst, das ist wirklich nur ein einfacher Hochpass
» 1. Ordnung :-) Da war ich mal wieder total blind.

Aber wichtiger als nur das zu erkennen, ist auch zu verstehen, warum das bei diesem Feuchtesensor so sein muss.

Man liest im Datenblatt naemlich folgenden Satz:
"Take care to avoid any DC voltage on the sensing elements."

Was mich interessiert, diese Schaltung von Dir, ist die von einem Prinzipschaltbild, das Du in einem Datenblatt gefunden hast? Wenn ja, zeige mir bitte den Link zu diesem Datenblatt.

Ich habe jetzt grad auf die Schnelle folgendes Datenblatt zoberst im GOOGLE nachgeschaut:
http://www.lee-dickens.biz/process/sensor_pdf/HC201-HC1000.pdf

Ich beabsichtige mit dieser DC-freien Messmethode, ein wirklich eleganter Trick, mein folgender Elektronik-Minikurs zu erweitern:
"555-CMOS: 50%-Duty-Cycle-Generator"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ast555.htm

Wenn das realisiert ist, folgt, wie immer, eine Meldung im ELKO-Newsletter. Also, einfach anmelden, wenn das nicht schon lange erfolgt ist. :-D

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
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largpack(R)

31.08.2009,
12:35

@ schaerer

Beschaltung eines kapazitiven Fühlers (TCL555)

» Hallo LargPack,
»
» Ich melde mich gleich nochmal... :-D
»
» » » C19 und R11 wirken als Hochpassfilter.
» »
» » Ach, jetzt seh ich das erst, das ist wirklich nur ein einfacher
» Hochpass
» » 1. Ordnung :-) Da war ich mal wieder total blind.
»
» Aber wichtiger als nur das zu erkennen, ist auch zu verstehen, warum das
» bei diesem Feuchtesensor so sein muss.
»
» Man liest im Datenblatt naemlich folgenden Satz:
» "Take care to avoid any DC voltage on the sensing elements."


Danke für den Hinweis, aber mir war schon lange klar, dass man dem Sensor keine DC-Spannung zu Gemüte führen darf. Hätte man statt einem HP nicht auch einfach nur einen Kondensator vorschalten können (also R11 im Prinzip weglassen). DC würde ja damit auch ferngehalten werden... Oder was hätte dies für Nachteile?


» Was mich interessiert, diese Schaltung von Dir, ist die von einem
» Prinzipschaltbild, das Du in einem Datenblatt gefunden hast? Wenn ja,
» zeige mir bitte den Link zu diesem Datenblatt.

Das Datenblatt ist soweit ich weiß nicht im Internet verfügbar. Kann es dir aber gerne per Mail zukommen lassen, wenn du Interesse daran hast (ich schicks dir jetzt einfach mal in der Annahme, dass du es möchtest).

Schöne Grüße
Marcel

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
31.08.2009,
21:09

@ largpack

Beschaltung eines kapazitiven Fühlers (TCL555)

» Danke für den Hinweis, aber mir war schon lange klar, dass man dem Sensor
» keine DC-Spannung zu Gemüte führen darf. Hätte man statt einem HP nicht
» auch einfach nur einen Kondensator vorschalten können (also R11 im Prinzip
» weglassen). DC würde ja damit auch ferngehalten werden...

Keinesegs. Gerade C24 hätte viel die grossere DC-Spannung als C19, weil C24 die viel höhere Reaktanz (höherer kapazitiver Widerstand) hat.


» » Was mich interessiert, diese Schaltung von Dir, ist die von einem
» » Prinzipschaltbild, das Du in einem Datenblatt gefunden hast? Wenn ja,
» » zeige mir bitte den Link zu diesem Datenblatt.
»
» Das Datenblatt ist soweit ich weiß nicht im Internet verfügbar. Kann es
» dir aber gerne per Mail zukommen lassen, wenn du Interesse daran hast (ich
» schicks dir jetzt einfach mal in der Annahme, dass du es möchtest).

Vielen Dank. Ich habs mir grad angesehen. Die Schaltung hast Du von dort kopiert. Wenn ich diese als Beispiel mit dem Feuchtesensor in den ELKO-Minikurs mit einbeziehe, muss ich nämlich auch die Quelle angeben und es ist natuerlich auch anständig, wenn ich dann die Firma "E+E Elektronik" informiere.

Ich habe jetzt grad mal die WWW-Seite gefunden:
http://www.epluse.com/de/produkte/

--
Gruss
Thomas

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https://tinyurl.com/fumtu5z9

largpack(R)

31.08.2009,
22:02

@ schaerer

Beschaltung eines kapazitiven Fühlers (TCL555)

» Vielen Dank. Ich habs mir grad angesehen. Die Schaltung hast Du von dort
» kopiert. Wenn ich diese als Beispiel mit dem Feuchtesensor in den
» ELKO-Minikurs mit einbeziehe, muss ich nämlich auch die Quelle angeben und
» es ist natuerlich auch anständig, wenn ich dann die Firma "E+E Elektronik"
» informiere.


Kopiert ist so ein "böses" Wort... Sagen wir, ich hab mich an die Empfehlungen des Datenblatts gehalten :-)

Die Tatsache, dass du die Firma davon informieren wirst, finde ich gut.

Schöne Grüße
Marcel

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
31.08.2009,
22:42

@ largpack

Beschaltung eines kapazitiven Fühlers (TCL555)

» Kopiert ist so ein "böses" Wort... Sagen wir, ich hab mich an die
» Empfehlungen des Datenblatts gehalten :-)

Ich weiss schon, ich habe es auch so gelesen. :-D

Ich war mir sicher, ich werde noch eine Reaktion bekommen. So geschehen. :lol3:

» Die Tatsache, dass du die Firma davon informieren wirst, finde ich gut.

Ist auch nicht ohne Hintergrund. Mit der Info im Mailfooter lernen die sogleich das ELKO und die Minikurse kennen. Es ist nie verboten auch zu sich selbst nett zu sein. :-D :-P :-D

--
Gruss
Thomas

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Steven

E-Mail

06.12.2014,
15:56

@ largpack

cNysSBxuJfPm

Oh my goodness, I LOVE your style! And it looks like you did very well at the Alameda fair I hope we get to see how you stage these gedoois! I have been married almost 15 years, so no need to have any big fancy events any time soon, but you have me thinking about renewing my vows! (Just for the decor I'm think my husband and I are pretty good with the vows w/o a party. )Have a good one!- Heidi