LDR - Motor schaltung

[joo1]

hallo liebe transistornet community,

für ein uniprojekt würde ich gerne ein einfaches braintenberg vehicle (ein kleines auto das auf licht zufährt) nachbauen, und zwar dieses hier:

http://www.instructables.com/id/Braitenberg-vehicles-1-4-vehicles-that-3mot3/?ALLSTEPS



das ziel ist folgendes:
mehr licht -> weniger widerstand -> mehr motordrehzahl.

leider sind meine elektotechnikfähigkeiten etwas eingerostet, mein wissen geht nicht viel weiter über U=RxI hinaus. zu meiner verteidigung: ich studiere psychologie. :)
ich würde die schaltung trotzdem gerne verstehen.

auf der seite steht dass es sich bei der schaltung um einen spannungsteiler handelt der mit einem operationsverstärker verbunden ist. die grundzüge eines spannungsteiler kenne ich (U an jedem widerstand anders). ein operationsverstärker verstärkt den strom. da hört mein wissen leider auch schon wieder auf. ich habs mir natürlich bei wikipedia usw. durchgelesen aber die schaltung verstehe ich dadurch auch nicht besser - eben nur das die motoren anscheinend mehr strom nötig haben als die 9V batterie im normalfall liefert.

der LDR vergrößert seinen widerstand je weniger das licht (lux) ist.
das vehicle benötigt 2 motoren, d.h. habe ich 2 motoren mit einer leerlaufdrehzahl von 3V.
angeschlossen wird eine 9 V batterie, die maximal spannung nach der schaltung wären 4,5V.
- wie das wieder genau zustande kommt weiß ich leider auch nicht. :)

der motor ist dieser hier:
http://www.conrad.de/ce/de/product/244430/Igarashi-MOTRAXX-Motor-mit-3teiligem-Anker-3-VDC-Leerlaufdrehzahl-244430

also kurz um: ich verstehe die schaltung nicht richtig, mir wäre wirklich sehr geholfen wenn mir sie jemand in grundzügen erklären könnte (gerne mit berechnungen).
ich denke ich bin in der lage die schaltung praktisch umzusetzen, aber ich würde schon gerne verstehen was ich da mache.

dann hätte ich noch 2 praktische fragen:
1. gibt es bei der motorauswahl noch etwas zu beachten? im datenblatt vom motor steht
- no load current: 0,3 A (max)
- Ø-Stromaufnahme: 1 A
da ich nicht weiß was ich mit dem operationsverstärker anfangen soll stehe ich da etwas auf dem schlauch.

2. durch die schaltung weiß ich welche widerstände ich benötige, aber leider nicht die wie belastbar sie sein müssen (1/4 Watt etc.). Ich will ja nicht das sie durchbrennen.


ich bin für jeden input dankbar! :)

[anders]

, d.h. habe ich 2 motoren mit einer leerlaufdrehzahl von 3V.

Sortier mal deine Gedanken, und benutze eine leserliche Schreibe, sonst lese ich das nicht mehr!

ein operationsverstärker verstärkt den strom

Das zwar auch, aber normalerweise, auch in dieser Schaltung, wird seine sehr hohe Spannungsverstärkung ausgenutzt.
Wie hier auch gezeigt, führt man einen gewissen Anteil der Ausgangsspannung auf den invertierenden Eingang zurück.
Dann stellt sich die Ausgangsspannung so ein, dass die Differenz zwischen dem invertierendem und dem nicht invertierendem Eingang zu Null wird.
Man kann dann leicht zeigen, dass die hier an R1 anliegende Spannung 1+R3/R2 fach verstärkt wird.
Unter diesem Gesichtspunkt ist diese Schaltung wahrscheinlich schlecht dimensioniert, denn die Spannungsverstärkung beträgt hier nur etwas über 2.
Bei geeignet ausgewählten Widerständen sind aber auch Spannungsverstärkungen von über 1000 oder mehr leicht und genau zu realisieren.

Eines der Probleme, das du bekommen wirst, ist, dass LDR relativ ungenau und nichtlinear sind.
Ich würde deshalb Photodioden bevorzugen.

Der Motor ist auch nicht sonderlich geeignet, damit wird die Batterie ganz schnell leer sein.
Such dir einen, der langsamer dreht, eine höhere Spannung benötigt, und vor allem weniger Strom braucht.
Du musst das Zeug ja nicht in der Apotheke kaufen. Schau mal bei Pollin rein, das ist ein Restpostenhändler.

[BernhardS]

Hallo,

wesentlich für das Verständniss ist der bereits geschriebene Satz, daß der OP versucht die Spannungen an seinen Eingangspins aneinander anzugleichen.

Dann helfen wir mal beim Sortieren. Wollte schon immer mal einem Psychologen beim Sortieren seiner Gedanken helfen )
Der Ausgang des OP´s wirkt auf die Motoren ein. Ein Motor kann mehr Strom bekommen, der andere weniger. Das Vehikel kann nicht nur geradeaus, sondern auch einen Bogen fahren.
Die Spannung an den LDR´s wirkt auf die Eingänge.

Der OP versucht nun die Ausgangsspannung so zu setzen, daß die Differenz an den Eingängen klein wird. Er "sucht" also die Motorspannung bei der die beiden LED´s gleich beleuchtet werden. Das ist dann der Fall wenn das Vehikel geradeaus auf die Lichtquelle zufährt.

Das Ganze aber nicht überinterpretieren. Der OP ist nur ein dummes Stück Silizium und weiß nichts von Lichtquellen und Richtungen. Er befolgt nur einen mathematischen Algorithmus.
Es ist nicht so, daß der OP so intelligent sein kann wie ein Lebewesen - allerdings können Lebewesen so dumm reagieren wie ein Stück Silizium (Anwesende wie immer ausgeschlossen).

Bernhard