Bastelei

[BernhardS]

Hallo,

Dann fange ich mal an:

Die Frage war nach einem Unterdruckschalter, der eine gewisse Hysterese hat damit die Pumpe nicht dauernd läuft. Weiter war gewünscht, dass die Schaltfunktion über eine Funksteckdose ausgeführt wird, so das die Absaugpumpe in einem anderen Raum stehen kann. Dabei sollte die Funksteckdose regelmäßig angesteuert werden, falls mal ein Schaltimpuls nicht durchkommt.

Umgesetzt wurde das mit einem fertigen Unterdrucksensor von freescale, der ein Signal von 0-4V ausgibt. Der Sensor benötigt stabile 5V Versorgung. Das Netzteil war mit 12V vorgegeben, falls die Fernbedienung mit 12V arbeitet. Das zur Verfügung gestellte Netzteil war stabilisiert.

Das Ganze wurde -außer dem Drucksensor- mit Teilen aufgebaut, die gerade da waren.
Es wurde ein 4-fach Operationsverstärker LM324 verwendet. Das ist nicht das beste Modell, aber er ist billig, einigermaßen robust und war gerade da.
Der erste OP hängt an einem Spannungsteiler, der etwa 3V liefert. Der Ausgang des OP puffert diese Spannung, so dass sie als Bezugsmasse verwendet werden kann. Ein einfacher Kniff um mit einer unsymetrischen Spannungsversorgung zurechtzukommen.
Zwischen 12V und der Bezugsmasse ist ein Spannungsregler 7805 geschaltet, der den Sensor und das Poti für den Sollwert versorgt. Vor dem Poti ist ein Widerstand geschaltet, damit das Poti auch etwa 4V bei Vollausschlag bringt. Um den Einstellbereich zu optimieren ist das poti über eine Dioden auf die Bezugsmasse geschaltet, diese Diode ist im Schaltplan nicht eingezeichnet. Hier muss bei jeder Anwendung auch selbst optimiert werden.
Ein zweiter OP puffert den Potiausgang. Das ist nicht zwingend nötig, aber es sind ja 4OP´s da.
Der nächste OP bildet einen Vergleicher mit Hysterese. Der Ausgang des OP schaltet um, wenn das Sensorsignal größer oder kleiner als die vom Poti gelieferte Vergleichsspannung ist.
Zur Hysterese wird der Ausgang auf den Plus-Eingang zurückgekoppelt. Über ein Poti mit deutlich kleinerem Wert wird die Rückkopplung mehr oder weniger auf die Bezugsmasse abgeleitet. So ist die Hysterese einstellbar.
Der Ausgang dieses OP liefert das Einschaltsignal. Der vierte OP invertiert dieses Signal und bildet dadurch das Ausschaltsignal.

P_Kontroller_Schaltplan.JPG

Das Ein- bzw. Ausschaltsignal lässt jeweils einen einfachen Multivbrator, aufgebaut mit dem Timer NE555, arbeiten. Die Diode parallel zu dem zeitbestimmenden Widerstand bewirkt einen kurzen Ausgangsimpuls. Zu dem Timer sind keine Werte für die Widerstände und den zeitbestimmenden Kondensator eingetragen, je nach Anwendung ist Probieren angesagt.
Was im Schaltplan auch fehlt sind die Kondensatoren an der Versorgungsspannung der NE555. Die müssen sein, sonst schaltet er unkontrolliert rum - dürfte aber allgemein bekannt sein.

Die Nachteile des einfachen OP´s zeigten sich in einem unzuverlässigen Abschalten der Timer-IC´s. Die Ausgangsspannung sank nicht weit genug ab. Behoben wurde dies, indem die Ausgänge mit 2,2 kOhm gegen Masse belastet wurden.

Die Fernbedienung steuert man am Besten potentialfrei an, alles andere wird kompliziert. Es wurde herausgefunden, das man die Tasten von einem gemeinsamen Punkt aus nach Masse schalten muss. Glücklicherweise geht das mit einem einfachen Transistor – hier ist wieder Probieren angesagt. So wurde ein zweifacher Optokoppler eingesetzt, der jeweils von den Timerausgängen angesteuert wird. In die Zuleitung wurde jeweils noch eine Kontroll-LED geschaltet.

DSCN4812.JPG

Nach einem funktionierenden Prototypen auf einem Steckboard wurde eine Platine gezeichnet und geätzt auf der auch der Drucksensor mechanisch stabil befestigt werden konnte. Für den Schlauchanschluss wurde ein Befestigungklötzchen an der Seitenwand des Gehäuses festgeschraubt. In dieses Klötzchen wurden Gewinde geschnitten und Schlauchnippel eingeschraubt. So konnte einerseits der Sensor mit passendem, dünnem Schlauch dicht angeschlossen werden, auf der anderen Seite kann aber ein stärkerer Schlauch verwendet werden, ohne dass diese Kräfte auf den Sensor überträgt. Gegebenenfall ist nur der äußere Schlauchadapter beschädigt, der leicht ausgetauscht werden kann.

DSCN4813.JPG

Die Platine ist im Gehäuse mit Schrauben befestigt, im Gehäuseoberteil kann ebenso eine Platine befestigt werden. Hier wurde eine misslungene Platine völlig abgeätzt und ein passender Ausschnitt für die Fernbedienungsplatine ausgesägt. Diese hat einige Bohrungen und ist mit einigen kleinen Schräubchen befestigt.

Das Poti für den Sollwert und die Kontroll-LED´s sind auf der Oberseite des Gehäuses angebracht, die LED´s sind einfach mit Heißkleber fixiert. War gerade kein LED-Einbau-irgendwas da und es sollte ja nichts extra gekauft werden. Das Foto zeigt den Zustand bevor Ober- und Unterteil miteinander verkabelt werden.

DSCN4814.JPG

Für das Poti wurden die Einstellwerte ausprobiert und fürs Erste eine einfache Skala aus Papier aufgeklebt.
Das Poti für die Hysterese ist auf der Platine, es wird davon ausgegangen, dass diese nicht mehr verstellt wird.

Der einzige Schönheitsfehler der passiert ist: Die Gehäuseschrauben schauen leicht heraus und das Poti und die LED´s wurden in die falsche Gehäuseschale eingesetzt. So kratzen die Schrauben auf dem Tisch.

Bernhard

[ELW 2]

Das sieht interessant aus.
Was steuerst du genau damit??

[anders]

So kratzen die Schrauben auf dem Tisch.

Bei den Elektronikversendern, aber auch in Tedi 1€ -Shops gibt es selbstklebende Gummifüßchen, die dieses Problem beheben sollten.
Scharfe Grate vermeidest du, indem du die Schrauben von außen nach innen schraubst.
Auch Senkkopfschrauben helfen.

[BernhardS]

Hallo,

selbstklebende Gummifüßchen

freilich.
Ich wollte das nur auflisten - dumme Leute lernen aus eigenen Fehlern, vielleicht lernt jemand der klüger ist aus meinem.
Kannst Du mal den Schaltplan kritisch anschauen? Ich hab den aus dem Gedächtniss gezeichnet, was immer ein gewisses Fehlerpotential birgt. Ich glaube alle Dioden sind verkehrt herum. Bei den OP-Anschlüssen habe ich beim letzten OP einfach geraten.

Was steuerst du genau damit??

Das ist für einen Bekannten; ich hab das Ding gar nicht mehr da, nur die Fotos hatte ich noch auf einem USB-Stick. Der hält damit ein Behältniss auf Unterdruck, ich will da gar nicht ins Detail gehen. Es ginge ja ebensogut für Überdruck oder für einen Flüssigkeitspegel, gemessen mit einem Differenzdrucksensor.

Bernhard

[anders]

Kannst Du mal den Schaltplan kritisch anschauen?

Eigentlich nicht. Da müsste ich ja erstmal dranschreiben, was sich hinter den Pins der 555 Klötzchen verbirgt. 1,8,3 weiß ich - aber der Rest?
Mal sehen, wie weit ich mit meinem Halbwissen komme.

Ich glaube alle Dioden sind verkehrt herum.

Das sieht in der Tat so aus.
Die Anzeige-LED gehört möglichst auch nicht an den Ausgang des Opamps, sondern an den viel leistungsfähigeren des 555.

Der erste OP hängt an einem Spannungsteiler, der etwa 3V liefert

Das ziemlich ungeschickt. Warum holst du dir die 3V nicht aus der stabilisierten Spannung hinter dem 7805?

Zur Hysterese wird der Ausgang auf den Plus-Eingang zurückgekoppelt.

Da hätte ich wegen der schlecht zu berechnenden Rückwirkung lieber einen Fensterkomparator aus den Opamps gebaut.
Dann kann man sich auch die negative Vorspannung schenken, denn der Eingang des 324 funktioniert bis herab zu 0 und sogar ein wenig darunter.
Ein LM339 wäre wohl noch geeigneter, denn das ist ein echter Komparator, dessen Ausgangsstufe auch besser an 0 herankommt.

Im Übrigen wird die Hystersegeschichte, so wie gezeichnet, auch überhaupt nicht funktionieren, denn der Pufferverstärker des Potis gibt die Spannung am +Eingang ganz hart vor.
Der Hysteresetrimmer und der 100k Rückkopplungswiderstand spielen da gar keine Rolle mehr.

[Erfinderlein]

So,so, sodele,

der Anfang wäre gemacht und wie man sieht kann man auch zitieren: Aller Anfang ist schwer !

Ich würde vorschlagen, wenn schon gebaute Projektchen vorgestellt werden, diese nur mit geprüftem Schaltplan zu posten. Das erspart die diesen thread sonst vollstopfenden Diskusionen und sollte höchstens Spielraum übrig lassen für eine verbesserte Version oder wie man das auch noch lösen kann.

Der Start war jetzt etwas unglücklich. Versteht mich bitte nicht falsch.

Gruß Lothar

[BernhardS]

Hallo Lothar,

das passt schon. Ich bin das Risiko ja bewusst eingegangen.

Ich bin noch in einem anderen Forum angemeldet - Nein, nicht Elektronik.
Das hat man das Problem so gelöst: Das Projekt wird vorgestellt und es bleibt bei dem einen Eintrag, vielleicht noch einen Nachtrag.
Die Diskussion dazu ist dann jeweils ein Extra-Thread.

Bernhard

[ELW 2]

Immer diese vorschnellen, mit ihren halbfertigen Ideen!

Der Erste ist meistens der Esel