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bastelix(R)

30.07.2016,
22:09
 

Taster entprellen mit RC-Glied - Schaltgeschwindigkeit? (Schaltungstechnik)

Servus Zusammen,

wie viele Schaltvorgängen eines Tasters pro Sekunde kann man mit einem µC erkennen, wenn dieser mit einem RC-Glied entprellt wird? Kann man das berechnen oder zumindest grob abschätzen? Aktuell hat mein Aufbau folgende Werte: U=5V Pullup=10k RC-Glied R=10k C=100nF

Ausführlicher:

Ich habe ein Schalen-Anemometer welches bei jeder Umdrehung einen Reed-Kontakt schaltet, ein Impuls pro Sekunde entspricht 2,4km/h Windgeschwindigkeit. Ich hab das im Moment mit einem RC-Glied entprellt und messe es mit einem Arduino Uno (ATMega328). Bei (simulierten) niedrigen Windgeschwindigkeiten sieht das Messergebnis auch recht gut aus.

Ich hab dann mal das Anemometer mit dem Akkuschrauber angetrieben um zu schaun was geht. Dabei komme ich auf ca. 56km/h wobei sich die Schalen schon so schnell drehen, dass man sie nicht mehr als solche erkennen kann. Deswegen frage ich mich, ob die Entprellung bei hohen Windgeschwindigkeiten ggf. etwas zu gut entprellt. Eigentlich möchte ich damit Windgeschwindigkeiten bis zu 300km/h messen können (zumindest theoretisch ;-)

Hier noch der Schaltplan, an K4 hängt der Sensor (für Windgeschwindigkeit und -richtung), die Labels gehen zum µC.

Strippenzieher(R)

E-Mail

Fläming,
31.07.2016,
06:57

@ bastelix

Taster entprellen mit RC-Glied - Schaltgeschwindigkeit?

» berechnen ?
Dann müsste man die Schaltschwellen des µC-Eingangs kennen.
» oder zumindest grob abschätzen?
R4 x C2 ergibt eine Zeit, die kleiner sein muss, als die minimale L- oder H-Zeit bei max Frequenz (entsprechend max Drehzahl)

olit(R)

E-Mail

Berlin,
31.07.2016,
08:20
(editiert von olit
am 31.07.2016 um 08:24)


@ bastelix

Taster entprellen mit RC-Glied - Schaltgeschwindigkeit?

Deine Entprellung hat unsymmetrische Zeiten. Der H-Pegel wird nicht mehr erreicht.
Mit der Dimensionierungsänderung kommst du etwas besser hin.



Vielleicht besser so.





PS
Ich bin erst montagabends wieder da.

simi7(R)

D Südbrandenburg,
31.07.2016,
10:26
(editiert von simi7
am 31.07.2016 um 10:28)


@ bastelix

Taster entprellen mit RC-Glied - Schaltgeschwindigkeit?

» Servus Zusammen,
»
» wie viele Schaltvorgängen eines Tasters pro Sekunde kann man mit einem µC
» erkennen, wenn dieser mit einem RC-Glied entprellt wird? Kann man das
» berechnen oder zumindest grob abschätzen? Aktuell hat mein Aufbau folgende
» Werte: U=5V Pullup=10k RC-Glied R=10k C=100nF
»
» Ausführlicher:
»
» Ich habe ein Schalen-Anemometer welches bei jeder Umdrehung einen
» Reed-Kontakt schaltet, ein Impuls pro Sekunde entspricht 2,4km/h
» Windgeschwindigkeit. Ich hab das im Moment mit einem RC-Glied entprellt und
» messe es mit einem Arduino Uno (ATMega328). Bei (simulierten) niedrigen
» Windgeschwindigkeiten sieht das Messergebnis auch recht gut aus.
»
» Ich hab dann mal das Anemometer mit dem Akkuschrauber angetrieben um zu
» schaun was geht. Dabei komme ich auf ca. 56km/h wobei sich die Schalen
» schon so schnell drehen, dass man sie nicht mehr als solche erkennen kann.
» Deswegen frage ich mich, ob die Entprellung bei hohen Windgeschwindigkeiten
» ggf. etwas zu gut entprellt. Eigentlich möchte ich damit
» Windgeschwindigkeiten bis zu 300km/h messen können (zumindest theoretisch
» ;-)
»
» Hier noch der Schaltplan, an K4 hängt der Sensor (für Windgeschwindigkeit
» und -richtung), die Labels gehen zum µC.
»
»

Nimm einen Hallsensor.
Wenn dir der zusätzliche Stromverbrauch von etwa 5mA nichts ausmacht sparst du damit noch Bauteile ein.
Z.B. der TLE 4905L arbeitet von 3,8 bis 24V, kann bis 100mA am Ausgang verkraften und benötigt außer dem Lastwiderstand am Ausgang (den du ja mit R1 schon hast) keine weiteren Bauelemente. Den R1 kannst du auch noch einsparen wenn du den internen PullUp des Atmega einschaltest.
Hab jetzt nicht nach weiteren Typen geschaut, es gibt ja noch mehr mit eventuell besseren Daten.

gast

31.07.2016,
15:28

@ bastelix

Taster entprellen mit RC-Glied - Schaltgeschwindigkeit?

» Servus Zusammen,
»
» wie viele Schaltvorgängen eines Tasters pro Sekunde kann man mit einem µC
» erkennen, wenn dieser mit einem RC-Glied entprellt wird? Kann man das
» berechnen oder zumindest grob abschätzen? Aktuell hat mein Aufbau folgende
» Werte: U=5V Pullup=10k RC-Glied R=10k C=100nF
»
» Ausführlicher:
»
» Ich habe ein Schalen-Anemometer welches bei jeder Umdrehung einen
» Reed-Kontakt schaltet, ein Impuls pro Sekunde entspricht 2,4km/h
» Windgeschwindigkeit. Ich hab das im Moment mit einem RC-Glied entprellt und
» messe es mit einem Arduino Uno (ATMega328). Bei (simulierten) niedrigen
» Windgeschwindigkeiten sieht das Messergebnis auch recht gut aus.
»
» Ich hab dann mal das Anemometer mit dem Akkuschrauber angetrieben um zu
» schaun was geht. Dabei komme ich auf ca. 56km/h wobei sich die Schalen
» schon so schnell drehen, dass man sie nicht mehr als solche erkennen kann.
» Deswegen frage ich mich, ob die Entprellung bei hohen Windgeschwindigkeiten
» ggf. etwas zu gut entprellt. Eigentlich möchte ich damit
» Windgeschwindigkeiten bis zu 300km/h messen können (zumindest theoretisch

Wenn du eh schon einen µC verwendest warum mach die Entprellung nicht die Software? Kontakt auf einen Interrupt. (und den Interrupt wirst du verwenden müssen)

Du willst max. 300km/h also nach deiner Formel sind das 125 U/s = 8ms/Umdrehung und je nach dem wie dein Magnet konstruiert ist schätze ich mal so 25% EIN Zeit.
Das bedeutet der Reed ist bei 300 Km/h ca. 1-2ms geschlossen -> also Interrupt

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
31.07.2016,
16:34
(editiert von geralds
am 31.07.2016 um 16:34)


@ bastelix

Hallsensor, oder Lichtschranke -> Entprellen

Servus,

Nimm doch einen Hallsensor, oder mit einer Lochscheibe mache eine Lichtschranke.
Hall- hat den Punkt, dass du noch den Magneten montieren müsstest,
daher ein Quergewicht zwecks Unwuchtausgleich brauchst, ok, zwei Stk gehen auch.

Loch - einfach im Häubchen, im Lager eine Lichtschranke.
Da hast keine Unwucht.

Das Entprellen mit diesen geht einfacher, als mit mech. Kontakt.

Grüße
Gerald
---

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

simi7(R)

D Südbrandenburg,
31.07.2016,
16:50

@ geralds

Hallsensor, oder Lichtschranke -> Entprellen

» Servus,
»
» Nimm doch einen Hallsensor, oder mit einer Lochscheibe mache eine
» Lichtschranke.
» Hall- hat den Punkt, dass du noch den Magneten montieren müsstest,
» daher ein Quergewicht zwecks Unwuchtausgleich brauchst, ok, zwei Stk gehen
» auch.

Hat er doch schon dran:
"Ich habe ein Schalen-Anemometer welches bei jeder Umdrehung einen Reed-Kontakt schaltet..."

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
31.07.2016,
17:14

@ simi7

Hallsensor, oder Lichtschranke -> Entprellen

» » Servus,
» »
» » Nimm doch einen Hallsensor, oder mit einer Lochscheibe mache eine
» » Lichtschranke.
» » Hall- hat den Punkt, dass du noch den Magneten montieren müsstest,
» » daher ein Quergewicht zwecks Unwuchtausgleich brauchst, ok, zwei Stk
» gehen
» » auch.
»
» Hat er doch schon dran:
» "Ich habe ein Schalen-Anemometer welches bei jeder Umdrehung einen
» Reed-Kontakt schaltet..."

---
ja, weiß ich, nun statt den Reed den Hallsensor; wie du vorschlugst.
oder eben umbauen, falls noch was wo hakt.

---

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

bastelix(R)

01.08.2016,
20:15

@ olit

Taster entprellen mit RC-Glied - Schaltgeschwindigkeit?

» Deine Entprellung hat unsymmetrische Zeiten. Der H-Pegel wird nicht mehr
» erreicht.
» Mit der Dimensionierungsänderung kommst du etwas besser hin.
»
»
»
» Vielleicht besser so.
»
»
»
»
»
» PS
» Ich bin erst montagabends wieder da.

Danke, im Moment scheitert der Versuchsaufbau am fehlenden 47k-Widerstand (schon notiert). Könnt noch was aus 2*22k + 2*1k5 basteln... Mal schaun ob ich das heute noch zusammenstecke.

Noch eine Verständnisfrage: Hier gilt für Tau = C2 * (R1+R4) oder?

bastelix(R)

01.08.2016,
20:49

@ gast

Taster entprellen mit RC-Glied - Schaltgeschwindigkeit?

» Wenn du eh schon einen µC verwendest warum mach die Entprellung nicht die
» Software? Kontakt auf einen Interrupt. (und den Interrupt wirst du
» verwenden müssen)
Aktuell messe ich in einer Schleife und zähle wie oft der Pin auf LOW geht.
Vorteil: Ich spare mir einen (echten) Interrupt-Pin (hab nur zwei, einen brauche ich für den Regenmesser) und die Berechnung ist einfacher.
Nachteil: Wenn die Pause zwischen den Messintervallen zu groß ist übersehe ich ggf. eine kurze Böe. Sofware-Entprellen ist nicht so einfach. Viele Interrupts können die Messung verfälschen. Mehr fällt mir grad nicht ein.

Möchte nicht ausschließen, dass ich die Messung doch noch per Interrupt mache, aktuell habe ich mich noch nicht entschieden was der Arduino alles messen soll. Hätte auch noch einen Blitzsensor (AS3935-Basierend) hier der auf einen Interrupt braucht. Der ATMega unterstützt neben den zwei externen Interrupts auch noch Pin Change Interrupts, aber damit hab ich mich noch nicht befasst, ggf. wäre das auch eine Option.

» Du willst max. 300km/h also nach deiner Formel sind das 125 U/s =
» 8ms/Umdrehung und je nach dem wie dein Magnet konstruiert ist schätze ich
» mal so 25% EIN Zeit.
» Das bedeutet der Reed ist bei 300 Km/h ca. 1-2ms geschlossen -> also
» Interrupt
Ich gehe davon aus, dass die verbauten Reed-Kontakte im Regensensor und im Windsensor ähnlich stark prellen. Der Regensensor wird aktuell per Software entprellt, nach jedem Impuls wird 10ms gewartet bis der nächste Impuls erfasst wird. Dabei werden im Schnitt alle 10 Impulse ein Impuls zu viel erfasst. Für den Regensensor kann ich die Wartezeit aber noch höher drehen, selbst bei 60l/m²/h sollte der im Mittel nur alle 3,6s auslösen. Für den Windsensor bedeutet das aber bei 8ms/Umdrehung, dass ich den garnicht per Software entprellen kann.

bastelix(R)

01.08.2016,
20:56

@ bastelix

Taster entprellen mit RC-Glied - Schaltgeschwindigkeit?

Ganz vergessen, dazu hatte ich auch noch eine Frage:
» » Vielleicht besser so.
» »
» »

Wird der 555 hier als Inverter verwendet?

Steffen

01.08.2016,
21:22

@ bastelix

Taster entprellen mit RC-Glied - Schaltgeschwindigkeit?

» Ganz vergessen, dazu hatte ich auch noch eine Frage:
» » » Vielleicht besser so.
» » »
» » »
»
» Wird der 555 hier als Inverter verwendet?

Ja,
du kannst es aber auch "umdrehehen".

Gruß Steffen

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
01.08.2016,
21:28
(editiert von geralds
am 01.08.2016 um 21:29)


@ bastelix

Taster entprellen mit RC-Glied - Schaltgeschwindigkeit?

» » Wenn du eh schon einen µC verwendest warum mach die Entprellung nicht
» die
» » Software? Kontakt auf einen Interrupt. (und den Interrupt wirst du
» » verwenden müssen)
» Aktuell messe ich in einer Schleife und zähle wie oft der Pin auf LOW geht.
»
» Vorteil: Ich spare mir einen (echten) Interrupt-Pin (hab nur zwei, einen
» brauche ich für den Regenmesser) und die Berechnung ist einfacher.
» Nachteil: Wenn die Pause zwischen den Messintervallen zu groß ist übersehe
» ich ggf. eine kurze Böe. Sofware-Entprellen ist nicht so einfach. Viele
» Interrupts können die Messung verfälschen. Mehr fällt mir grad nicht ein.
»
» Möchte nicht ausschließen, dass ich die Messung doch noch per Interrupt
» mache, aktuell habe ich mich noch nicht entschieden was der Arduino alles
» messen soll. Hätte auch noch einen Blitzsensor (AS3935-Basierend) hier der
» auf einen Interrupt braucht. Der ATMega unterstützt neben den zwei externen
» Interrupts auch noch Pin Change Interrupts, aber damit hab ich mich noch
» nicht befasst, ggf. wäre das auch eine Option.
»
» » Du willst max. 300km/h also nach deiner Formel sind das 125 U/s =
» » 8ms/Umdrehung und je nach dem wie dein Magnet konstruiert ist schätze
» ich
» » mal so 25% EIN Zeit.
» » Das bedeutet der Reed ist bei 300 Km/h ca. 1-2ms geschlossen -> also
» » Interrupt
» Ich gehe davon aus, dass die verbauten Reed-Kontakte im Regensensor und im
» Windsensor ähnlich stark prellen. Der Regensensor wird aktuell per Software
» entprellt, nach jedem Impuls wird 10ms gewartet bis der nächste Impuls
» erfasst wird. Dabei werden im Schnitt alle 10 Impulse ein Impuls zu viel
» erfasst. Für den Regensensor kann ich die Wartezeit aber noch höher drehen,
» selbst bei 60l/m²/h sollte der im Mittel nur alle 3,6s auslösen. Für den
» Windsensor bedeutet das aber bei 8ms/Umdrehung, dass ich den garnicht per
» Software entprellen kann.

---
Hi,

Alles im Allen, meiner Ansicht nach ist der Reed keine gute Wahl.
Ich würde umbauen.
Stell dir bitte mal den kompletten Durchlauf vor, der Reed macht ne Menge Stress mit.

Er prellt beim Einschalten UND beim Ausschalten, also im Prinzip hast drei, ne -> vier Zeiten zu beachten,
Einprellen, Aktiv (geschlossen), Ausprellen, Pause (offen) im Umlauf.
Die Prell-Impulse bewegen sich je nach Frequenz zw. einigen Male bis zu zig Male (..10e--20ge)
Je schneller, um so fliegender wird's, sodass der Kontakt nur noch kürzest Antippt.

So sehe ich es vorerst mal.

Grüße
Gerald
---

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

bastelix(R)

01.08.2016,
21:40

@ geralds

Hallsensor, oder Lichtschranke -> Entprellen

» » » Servus,
» » »
» » » Nimm doch einen Hallsensor, oder mit einer Lochscheibe mache eine
» » » Lichtschranke.
» » » Hall- hat den Punkt, dass du noch den Magneten montieren müsstest,
» » » daher ein Quergewicht zwecks Unwuchtausgleich brauchst, ok, zwei Stk
» » gehen
» » » auch.
» »
» » Hat er doch schon dran:
» » "Ich habe ein Schalen-Anemometer welches bei jeder Umdrehung einen
» » Reed-Kontakt schaltet..."
»
» ---
» ja, weiß ich, nun statt den Reed den Hallsensor; wie du vorschlugst.
» oder eben umbauen, falls noch was wo hakt.
»
» ---
Für einen Hall-Sensor müsste ich ein paar Änderungen an dem (fertig gekauftem) Windmesser vornehmen. Hab den heute mal aufgeschraubt und reingeschaut, ist nicht trivial aber machbar. Dazu muss noch ein neues Kabel dran (aktuell gehen da nur zwei Adern rein), die gemeinsame Leitung mit dem Windrichtungs-Sensor klappt dann auch nicht mehr und auf der Platine brauche ich dann eine RJ11-Buchse mehr. Wäre also schon hübsch mehr Bastel-Aufwand als den Reed anderweitig zu entprellen.

Würde ich mich mit dem Umbau auf Hall-Sensor wirklich einfacher tun (Software- und Schaltungstechnisch)? Zu oft sollte ich den Windmesser nicht aufschrauben (solange ich nicht passende Ersatzschrauben auftreibe) und vermutlich muss ich für den Ausbau des Reed-Kontakts auch den Seitenschneider bemühen. Die Hardware hat mich knapp 75€ gekostet (unterstes Preissegment, sagen die Wetterstation-Fetischistischen ) Interessant finde ich alle Vorschläge, aber irgendwie scheint der Umbau auf Hall-Sensor, sofern das sie Sache wirklich merklich vereinfacht, am besten zu meinen Fähigkeiten und der verfügbaren Zeit passen.

Lichtschranke klingt auch nice, ist aber in diesem Fall mechanisch nicht möglich (da müsste sich ein Bauteil mitdrehen welches auch mit Spannung versorgt sein will).

Btw. Das Hilfreichste was mir Google zu dem Thema angeboten hat war: https://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=239228&page=0&category=all&order=last_answer :-D

bastelix(R)

01.08.2016,
21:41

@ geralds

Taster entprellen mit RC-Glied - Schaltgeschwindigkeit?

» Hi,
»
» Alles im Allen, meiner Ansicht nach ist der Reed keine gute Wahl.
» Ich würde umbauen.
» Stell dir bitte mal den kompletten Durchlauf vor, der Reed macht ne Menge
» Stress mit.
»
» Er prellt beim Einschalten UND beim Ausschalten, also im Prinzip hast drei,
» ne -> vier Zeiten zu beachten,
» Einprellen, Aktiv (geschlossen), Ausprellen, Pause (offen) im Umlauf.
» Die Prell-Impulse bewegen sich je nach Frequenz zw. einigen Male bis zu zig
» Male (..10e--20ge)
» Je schneller, um so fliegender wird's, sodass der Kontakt nur noch kürzest
» Antippt.
»
» So sehe ich es vorerst mal.
»
» Grüße
» Gerald
» ---
Hi Gerald,

du bist einfach zu schnell :-D https://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=239285&page=0&category=all&order=time

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
01.08.2016,
22:00

@ bastelix

Hallsensor, oder Lichtschranke -> Entprellen

---
» »
» » ---
» Für einen Hall-Sensor müsste ich ein paar Änderungen an dem (fertig
» gekauftem) Windmesser vornehmen. Hab den heute mal aufgeschraubt und
» reingeschaut, ist nicht trivial aber machbar. Dazu muss noch ein neues
» Kabel dran (aktuell gehen da nur zwei Adern rein), die gemeinsame Leitung
» mit dem Windrichtungs-Sensor klappt dann auch nicht mehr und auf der
» Platine brauche ich dann eine RJ11-Buchse mehr. Wäre also schon hübsch mehr
» Bastel-Aufwand als den Reed anderweitig zu entprellen.
»
» Würde ich mich mit dem Umbau auf Hall-Sensor wirklich einfacher tun
» (Software- und Schaltungstechnisch)? Zu oft sollte ich den Windmesser nicht
» aufschrauben (solange ich nicht passende Ersatzschrauben auftreibe) und
» vermutlich muss ich für den Ausbau des Reed-Kontakts auch den
» Seitenschneider bemühen. Die Hardware hat mich knapp 75€ gekostet
» (unterstes Preissegment, sagen die Wetterstation-Fetischistischen
» )
» Interessant finde ich alle Vorschläge, aber irgendwie scheint der Umbau auf
» Hall-Sensor, sofern das sie Sache wirklich merklich vereinfacht, am besten
» zu meinen Fähigkeiten und der verfügbaren Zeit passen.
»
» Lichtschranke klingt auch nice, ist aber in diesem Fall mechanisch nicht
» möglich (da müsste sich ein Bauteil mitdrehen welches auch mit Spannung
» versorgt sein will).
»
» Btw. Das Hilfreichste was mir Google zu dem Thema angeboten hat war:
» https://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=239228&page=0&category=all&order=last_answer
» :-D

---
:-D alles klar. :-D

Kannst mal bitte einige Fotos posten, so dass man gut alles sehen kann.
Dann könnte ich mal versuchen mitzudenken.

Besten Dank
Gerald
---

--
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