Kapazitive Füllstandsmessung [Archiv] - ProgForum.com

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08.10.2003, 16:54

Hallo ich habe kurz eine sehr sehr wichtige Frage: Ich bin Schüler in einer HTL und habe in diesem Schuljahr Matura. Ich arbeite an einer Diplomarbeit.Es geht um Füllstandsmessung in einer Pflanzenschutzspritze für eine Firma. Da es sehr billig in der Serienfertigung erzeugbar sein muss werde ich die Messung mit einem selbstgebauten kapazitiven Sensor machen. Sensor: ein Rohr in dem eine lackierte Stange steckt und ein Spalt ist.Das Wasser im Spalt steigt mit dem Füllstand im Behälter und die kapazität des Sensors ändert sich. Jetzt brauche ich noch eine el. Schaltung die die Kapazität misst und in eine Füllhöhe umrechnet. Die Anzeige könnte ich mit LED machen (z.B.: alle 50 Lieter leuchtet ein LED).Es soll eine möglichst einfach Schaltung sein, da es sehr billig werden muss. Bitte helft mir, da es für mich um die Matura geht und ich unter Zeitdruck stehe. Ich bin für jede Hilfe dankbar. Gruß Johannes

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08.10.2003, 18:15

hi, denkbar ist folgender weg: die variable kapazitaet (dein Sensor) ....ist teil eines schwingkreises. folglich aendert sich die frequenz des oszillators in funktion des fuellstandes. wenn die frequenz gleichgerichtet wird erhaelt man einen spannungs- verlauf.ueber schwellwerte und komparatoren erhaelt man auf einfache weise die geforderten 50 liter schritte. wie gross ist die geschaetzte kapazitaets aenderung? gruss ed

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08.10.2003, 18:23

Hi, einfacher ist der Weg über eine feste Frequenz. Ein NE555 oder ein freier Pin eines Mikrocontrolers liefert ein rechtecksignal. Der Kondensator wird mit diesem rechtecksignal und einem Vorwiderstand angeschlossen. Je nach Kapazität wird er mehr oder weniger Blindstrom ziehen. Über den Widerstand fällt durch den Blindstrom eine Spannung ab. Diese kann mit einem OPV ohne negative Versorgungsspannung Einweggleichgerichtet werden. Diese Pulsierende Messspannung muss man nur noch mit einem kondensator glätten und erhält eine von der Kapazität abhängige Spannung. Um diese Spannung anzuzeigen gibt es unzählige Möglichkeiten: -Zeigerinstrument, -Digitalpanel -Glübbirne ändert helligkeit -Blinkfrequenz einer LED -... Für Deine Idee mit der LED-Variante gibt es einen IC, der eine analoge Eingangsspannung in einen LED-Balken umwandelt. Sowohl für Punkt als auch Linienbetrieb. Leider kann ich mir irgendwie nie merken, wie der Chip heißt. LM... Bestimmt weiss jemand anderes, welchen ich meine. gruß Elmar

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08.10.2003, 21:32

Das is der LM3914 von National, der kostet aber mehr als ein kleiner PIC- Microcontroller z.B. 16F676. Der PIC kann direkt LEDs treiben und Applikationen zur Kapazitätsmessung kann man sich fertig bei Microchip runterladen.

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08.10.2003, 22:00

vergesst bitte nicht bei euren Betrachtungen, der Meßzweig, egal wie er aussieht muß auf jeden Fall eine Brückenschaltung sein, bzw. ihr müßt zwei Meßzweige haben um Einflüsse der Temperatur, Spannung und des zu bestimmenden Mediums zu kompensieren. Gerd

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09.10.2003, 05:16

Hallo, zuerst einmal danke für eure Vorschläge.Es klingt nicht schlecht.aber ich habe ein Problem:Die Firma gibt mir vor,dass die kosten unter EUR 70.- bleiben müssen.Es sollte daher eine Schaltung ohne Microcontroller sein. Vielleicht auch noch wichtig,es muss mit 12Volt von der Traktorbatterie funktionieren.Ich habe in einem Buch gefunden,dass die Kapazitätsmessung oft mit Hochfrequenz-Messbrücken oder durch Messung der Resonanzfrequent erfolgt. Vielleicht kann mir das jemand genau erklären. Wenn jemand eine andere Idee hat, bitte möglichst genau beschreiben Schöne Grüße Johannes

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09.10.2003, 11:21

Hallo Johannes, >>kosten unter EUR 70.- bleiben müssen.Es sollte daher eine Schaltung ohne Microcontroller sein. liegt es im Bereich des Möglichen, dass Du keine Ahnung von Elektronik und insbesondere µC hast? Macht aber nichts, ich zeige nur mal eben ein kleines Beispiel. Ein AT89C2051 Mikrocontroller der Fa. Atmel kostet nicht mal 3€ und kann -entsprechend programmiert- alles was die Kollegen in obigen Beispielen beschrieben. Im Gegenteil, er kann sogar noch wesentlich mehr wie z. B. nach fester Zeit den Tank überprüfen und gegebenenfalls zum Nachfüllen auffordern usw. Falls Dich die Kosten der Programmiergeräte hierfür abschrecken, sieh hier im Forum wie günstig sowas sein kann. Wie ich verstanden habe handelt es sich um eine potentiell in Serie zu bauende Schaltung, weshalb die einmaligen Kosten für ein Programmiergerät mit verrechnet werden können. Die µC haben sogar noch den Vorteil, dass sie mit wenig Strom (Traktorbatterie) auskommen, da sie intern eine Schaltung zum Stromsparen beinhalten, die im günstigsten Fall sogar auf nur wenige µA runtergehen kann. Vor allem sind diese Bausteine auch recht klein, nämlich nur 20 Pin im PDIP-Gehäuse. Wie auch immer, informiere Dich mal darüber. Ich bin jedenfalls der Meinung dass es nichts billigeres als diese µC gibt. Sie sind auch sehr flexibel, denn wenn Dir später noch etwas einfällt was der (hierfür wohl unterforderte) µC noch erledigen könnte reicht manchmal einfach ein umprogrammieren und natürlich den entsprechenden Portpin zu verschalten. Ach ja, noch etwas zu den µC damit Du eine Vorstellung davon bekommst. In einem einzigen Baustein (IC=Integrated Circuit) sind RAM, ROM, I/O Ports, Timer, UART (serielle Schnittstelle) usw. vorhanden. Die äussere Beschaltung beschränkt sich daher eigentlich auf die Takterzeugung und die POR (Power On Reset) Komponeten (3xC (Kondensator) und 1xR (Widerstand) sowie 'Kleinigkeiten' zum Konvertieren der Spannung von 12V auf 5V. Alles in allem ca. 5€ ohne Platine, Steckverbinder usw. Versteht sich von selbst dass Dein Sensor mit Messbrücke oder was auch immer benutzt wird auch noch dazu kommen. Der µC verarbeitet ja lediglich die von Deinem Sensor oder woher auch immer kommenden Werte. So, viel Gesülze, aber vielleicht hilfts ja. Gruß Winnie @Elmar Oder meinst Du die UAA170 und UAA180, ich glaube die werden gar nicht mehr hergestellt, zumindest einer von beiden. Den UAA180 gibt es bei Reichelt für 0,95€.

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09.10.2003, 11:29

Ein Pic 16F676 kostet etwa 1,30 Euro, bei Abnahme von 1-2 Stangen (Sasco) Ein Spannungsregler 78L05 etwa 30 Cent, ein paar LEDs, Kondensatoren und Widerstände, da bleibt man unter 5 Euros. Mit konventioneller Technik (OPs und Komperatoren, womöglich noch symmetrische Spannungsversorgung) wirds teurer. Ne schöne Anzeigemöglichkeit wäre auch mit 3 7-Segmentanzeigen, die direkt den Inhalt in Litern anzeigen, die kann man direkt mit dem Microcontroller im Multiplex ansteuern oder seriell mit drei 4094 Schieberegistern (besser 4794 wegen höherem Strom) Wenn die Flüssigkeit selbst als Dieelektrikum verwendet wird, müßte aber in einem zweiten Kondensator mit festen Platten das Dieelektrikum der eingefüllten Flüssigkeit erstmal ermittelt werden. Man kann ja nicht davon ausgehen daß der bauer immer dasselbe Spritzmittel im gleichen Mischungsverhältnis einfüllt. Andere Möglichkeit wäre ein Kondensator bestehend aus zwei Platten mit nem weichen Dieelektrikum (Neopren, Schaumstoff o.ä.) am Boden des Tanks, je nach Füllmenge werden die Platten dann mehr oder weniger zusammengedrückt.

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09.10.2003, 14:17

Hi, Hier habe ich was zu den Grundlagen der Messung, oder Messungen allgemein: <a href="http://www.fgb.mw.tum.de/Lehre/Mikrotechnische_Sensorik%2BAktorik/SS03/MSA2003-05%20" target=_top>http://www.fgb.mw.tum.de/Lehre/Mikrotechnische_Sensorik+Aktorik/SS03/MSA2003-05%20</a>(Sensoren+Glasfasern).pdf <a href="http://www.mechatronik-neuwied.de/Projekte/Projekte-fst1/Sensorik/Kapazitive/Kapazitive.htm" target=_top>http://www.mechatronik-neuwied.de/Projekte/Projekte-fst1/Sensorik/Kapazitive/Kapazitive.htm</a> <a href="http://www.plt.rwth-aachen.de/klausuren/plt/plt_01_1_l.pdf" target=_top>http://www.plt.rwth-aachen.de/klausuren/plt/plt_01_1_l.pdf</a> Gruß Elmar

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09.10.2003, 15:23

Hallo Danke für die Tipps und die Internetadressen. Da ich aber kein Elektroniker bin, könnte mir noch jemand ziemlich einfach und genau erklären, wie ich von meiner variablen Kapazität zu einer Anzeige komme (egal ob LED-,Digital-,Analog-Anzeige).Wenn möglich könntet ihr mir die Schaltungen auch erklären.Die Spannungsversorgung muss über die Traktorbatterie (12V) erfolgen.Wichtig ist dass es möglichst einfach und möglichst billig wird. Falls es wichtig ist: Den Sensor habe ich schon gebaut.Bei leerem Tank messe ich eine Kapazität von ca. 230pF. Wenn der tank voll ist müssten es laut meiner Rechnung ca.18nF sein.Beim Test in einem Kübel Wasser hat er schon recht gut funktioniert,und man hat die Kapazitätsänderung beim heraus und hineingeben recht gut auf dem Multimeter sehen können. Danke für eure Bemühungen Schöne Grüße Johannes

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09.10.2003, 20:35

Johannes, ich hoffe die kapazitatsaenderung ist nicht um die 17nF!!!!.....230 - 1800 pF waere schon ganz gut. vorausgesetzt die mechanik des sensors ist stabil, wuerde ich Elmars ne(7)555 als frequenzgenerator einsetzen.mit Winnies at89C2051 wuerde ich frequenz und fuellstand in einklang bringen und die anzeige ansteuern ... du hast uns nichts ueber das volumen des tanks gesagt... davon haengt ab welche art der anzeige die sinnvollste ist. an die 70 wasauchimmer kommst du nicht ran. achtung traktor feld wald und wiesen elektrik ! stromversorgung gut stabilisieren! ed

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09.10.2003, 23:07

Hi, damit es schneller geht habe ich hier eine fertige Schaltung ausfindig gemacht und einen Begleittext verfasst um die nötigen Änderungen durchzuführen. <center><table border=1><tr><td><img src="http://progshop.com/elektronik/diskussion/icons/mime_pdf.gif" align=left alt="application/pdf"> <a href="http://progshop.com/elektronik/diskussion/messages/4980/Kapazitive_F_llstandsmessung-9096.pdf" target="_blank">Kapazitive Füllstandsmessung.pdf</a> (61.4 k)</td></tr></table></center> Bei Fragen stehe ich gerne zur Verfügung. Gruß Elmar

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09.10.2003, 23:16

P.S.: zur Ergänzung: Wenn der Anwender das Instrument selber auf 100% setzen kann, braucht man sich um die Jahreszeit (temperatur) und um die Eigenschaft der Flüssigkeit nicht zu kümmern. Hilfreich ist die Anzeige in Prozent um Schätzungen zu erleichtern. Der Anwender weiss 200 l geladen = 100%. Während der Arbeit kann er dann ablesen. Beispiel: 40% = 80 l Oder "Ich hab die hälfte geschafft, 40% sind noch übrig, also langt nicht. Beim nächsten mal etwas mehr als 20% = 40 l mitnehmen. So kann dann passend nachgetankt werden. So kannst Du das den Managern klarmachen, warum das so sein soll. "Technisch einfacher" reicht meist nicht. "Benutzerfreundlich" ist viel wirkungsvoller.

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10.10.2003, 06:03

Hallo, Danke für eure Mithilfe Die Tanks, in die es eingebaut wird sind verschieden groß (600, 800, 1000 Liter) und es muss auf 50 Liter genau gemessen werden. Ein Problem ist auch noch, dass die Füllstanszunahme nicht ganz linear ist, weil das Fass Einbuchtungen hat. Ab ca. 100l könnte man das vernachlässigen, weil es nur auf 50l genau gehen muss, aber am Anfang steigt es schneller an (50l=225mmWS; 100l=305mmWS; 150l=370mmWW; 200l=440mmWS). Ich könnte euch auch die Kurve zeigen, weiß aber nicht wie ich eine Datei so einfüge wie Elmar. Ich bin jetzt auch gerade dabei das ich mir verschiedene Spritzmittel besorge und sie teste, aber ich glaube, dass das Spritzmittel nicht sehr viel ändert, da die Konzentration sehr gering ist (nur einige %), fast alles ist Wasser. Die Anzeige über % gefällt mir auch sehr gut, nur könnte man das auch so machen, dass das Poti fix eingestellt ist, damit der Anwender beim ersten mal befüllen schon eine Anzeige hat. Kannst du mir auch noch etwas Genaueres über die Messschaltung U1b sagen. Wie würde es eigentlich mit einer Digitalen Anzeige ausschauen. Wäre das auch machbar, oder wird das zu kompliziert und zu teuer. Schöne Grüße Johannes

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10.10.2003, 10:35

Hi, die beiden halben 556 sind wie der gute alte NE555 zu verstehen. Der linke ist als Rechteckoszillator geschaltet für den Messtakt. Der Rechte wird davon anesteuert und mit dem Messkondensator wird dann der Impuls breitergezogen. Je mehr Kapazität der Prüfling hat, desto breiter werden die Impulse. maßgeblich für die Ausgangsimpulsbreite sind die Widerstände am rechten Stufenschalter und der Prüfling deinem Fall also der Flüssigkeitsstand und die Schalterstellung. Natürlich können die Impulse nicht beliebig breit gezogen werden bei geringen Kapazitäten. Dafür sorgt die linke Seite des Stufenschalters. Da wird alle 2 Messbereiche die Frequenz verlangsamt. Also bei kleinen Prüflingen wird eine höhere Frequenz verwendet. Anstelle des Zeigerinstrumentes kann man ein Digitalpanelmeter einbauen. Dafür muss das Ausgangssignal der Schaltung aber gut integriert werden, sonnst "zappelt" das Panelmeter stark vor sich hin. Außerdem muss der Spannungsbereich angepasst werden. Dazu eignet sich eine OPV-Schaltung als Integrator. Es wird komplizierter und höchstwahrscheinlich auch teurer, da Panelmeter und OPV-Schaltung ja zusätzlich kosten. Das problem ist, das Panelmeter "ruhig" zu halten, also dass es nicht immer hin und herspringt. Einen leicht zitternden Zeiger erkennt man nicht so leicht wie eine Stelle einer Digitalzahl, die hoch und runtergeht. Beim Panelmeter kann man die letzte Stelle verdecken / abklemmen. Das verhindert flattern durch Quantisierungsfehler. Beim Zeigerinstrument besteht übrigens die Möglichkeit die Umrechnung über die Skala zu machen. In 50 l Schritten den Tank befüllen und striche an der Skala anbringen. Dann die Skala auf einen Scanner legen und einscannen. Per Bildbearbeitungsprogramm die gezeichneten Striche schön und gerade nachzeichnen und die originalstriche verschwindenlassen. Zusätzlich auch noch "µA" in "%" umtaufen und vielleicht noch das Firmenlogo reinkopieren. Dann das ganze auf einem Laserdrucker auf gutes, kräftiges und glänzendes Papier ausdrucken. Farbtintenstrahl besser nicht, das verblasst mit der Zeit, wenn die Sonne draufsteht oder verläuft bei Feuchtigkeit, wenn das Glas kaputt geht. Das ganze dann wieder zurückstecken und Abweichungen der Nullstellung mit der Nullpunktsschraube des Instrumentes ausgleichen. Der Rest wird eh kallibriert am Gerät. Gruß Elmar

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10.10.2003, 10:41

P.S: Anhänge mit dem Button unten rechts "Anlage übertragen..." einfügen. Die gewünschte Datei per "Durchsuchen" auswählen und uploaden. Da gibt es eine Größenbeschränkung, weii aber nicht mehr genau wie hoch. Gif und Jp(e)g - Bilder werden übrigens sofort dagestellt an der position, wo der Platzhalter erscheint. Den kann man beliebig woandershin kopieren. Bei Bildern dürfen 500 pixel sowohl länge als auch breite nicht überschritten werden. In dem Fall das zu große Bild dann zippen, dann kann man das Bild selber entpacken und angucken.

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10.10.2003, 10:44

Leute, warum macht ihr es immer nur so kompliziert.... Sicher kann man in nem KFZ linear kapazitiv messen, aber das macht kein Mensch. Die Autoindistrie hat das doch schon hundertmal für ihre Tanks erforscht. Wenn schon kapazitiv würde ich ein Rohr mit Schwimmer versehen und auf der Außenwand des Rohres Alufolien aufkleben und versiegeln. Der Schwimmer selbst arbeitet dann nur noch als kapazitiver Kurzschluß. Ich habe dann zwar eine gewisse Quantisierung der Anzeige aber auf + - 5 Liter kommst ja nun wohl nicht an. Somit bin ich aber vollkommen unabhängig vom Medium, die Schaltung lässt sich EMV sicher aufbauen und wenn ich in das Rohr nur ein kleines Loch mache, habe ich auch meine Anzeigedämpfung. Je komplizierter ne Schaltung wird und um so eher fällt sie aus. Ein Chip der 20 oder 30 Positionen auswertet, dieses aber zielsicher, kommt immer noch besser als jegliche Kalibriereung in nem KFZ. Gerd (Anatec)

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10.10.2003, 11:32

Idee: Eine Plastikschnecke (PU-Schaum), 3/4 Windung in den Behälter stecken. Auf die Achse ein Poti oder einfach einen Zeiger und eine Feder, die gegenhält. Je nach Flüssigkeitsstand bekommt die Schnecke Auftrieb wie ein Schwimmer, setzt dieses aber von der Form her in eine Drehbewegung um. Je mehr Angriffsfläche (Auftriebsvekzoren) desto höher das Drehmoment. Kurz mal aufzeichnen, dann schnackelt´s besser...<img src="http://progshop.com/elektronik/diskussion/clipart/smile.gif" border=0>

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10.10.2003, 11:40

Hi, gute Alternative! Hier ist noch eine: Ein senkrechtes Rohr befindet sich im Tank. Von oben wird (langsam) Luft hineingeblasen. Die Luft perlt unten heraus, muss dabei aber den Auftrieb der Flüssigkeit überwinden. Ein einfacher Differenzdrucksensor misst dann den Druckunterschied zwischen Rohr und außenluft. Dieses Verfahren wird in der Chemie gerne eingesetzt, da keine Sensoren eingetaucht werden müssen, die angegriffen werden können. Der Sensor besteht typischerweise aus einer Messbrücke und kann direkt durch eine Spannungsquelle mit Instrumentenverstärker ausgelesen werden. Hinter dem Instrumentenverstärker, der eine schöne, glatte und Füllstandsabhängige Spannung liefert kann man ein Panelmeter, einen LED-Balken (wie bei eienm VU-Meter), ein Zeigerinstrument oder irgend was anderes, was auf Spannung reagiert nachschalten. Nachtei ist, dass eine kleine Luftpumpe (gibt es für 12V) und ein relativ teurer Sensor von Nöten sind. Gruß Elmar

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13.10.2003, 22:26

Hallo, Ich hätte da noch eine Frage: Welche Funktion hat eigentlich der Spindeltrimmer R11 in der Schaltung von Elmar. Kann man den nicht einfach weglassen und einen normalen Widerstand hingeben. Grüße Johannes

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14.10.2003, 06:35

Hi, R11 dient zur einstellung des Maximums. Damit justiert man sozusagen den Messbereich des Zeigerinstrumentes. Gruß Elmar

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14.10.2003, 08:31

Hallo Jetzt habe ich noch eine Frage zu den Kondensatoren: Bis auf den C5 (490pF) stehen bei den anderen zwar Werte dabei, aber keine Einheiten dabei. Kannst du mir da weiterhelfen. Gruß Johannes

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14.10.2003, 08:53

Hi, immer µF und Ohm, wenn nicht anders verordnet. Nachdem Du mit der Schaltung experimentierst hast, kannst Du immer noch entscheiden, was Du als Anzeigeeinheit verwenden willst und dementsprechend weiterführende Experimente machen. Erforsche die Schaltung genau mit dem Scope. Dann kannst Du später auftretende Probleme schneller meistern. Als Stromversorgung muss bei Anschluß an das Bordnetz noch ein Spannungsregler mit Schutzdioden hinzugefügt werden, sonnst wird die Lichtmaschine "mitgemessen". Auch gibt es bei traktoren viele gerätschaften, die starke Stromspitzen ziehen. Ein Verpolungsschutz ist auch sinnvoll. Da es von 12V auf 9V abwärts geht reicht eine in Reihe geschaltete Diode am Eingang des Stabis. Ansonnsten empfielt sich eine Diode, die negative Spannungen kurzschließt und eine Sicherrung durchbrennen lässt. Das muss aber nur sein, wenn man den Spannungsabfall von 0,7V an der Diode nicht brauchen kann. In Deinem Fall ist die in Reihe geschaltete "Dummheitsdiode" OK. Kann ja mal passieren, dass der Anweder die Batterie verkehrt rum anschließt. Dann überlebt wenigstens Deine Schaltung. Auch bei Starthilfe können die tollsten Effekte auftreten, also schütze den Stabi! Gruß Elmar

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15.10.2003, 12:54

Hallo Reicht es aus, wenn ich als Spannungsregler einfach eine normale Zener Dioden Schaltung mit eingebauter Schutzdiode verwende? <center><table border=1><tr><td><img src="http://progshop.com/elektronik/diskussion/icons/attachment_icon.gif" align=left alt="image/bmp">Z-Dioden Schaltung <a href="http://progshop.com/elektronik/diskussion/messages/4980/Spannungsst_mit_z_Diode-9231.unk" target="_blank">Spannungsst mit z Diode.bmp</a> (15.3 k)</td></tr></table></center> Gruß Johannes

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15.10.2003, 14:15

Zur Idee von Elmar: Ein senkrechtes Rohr befindet sich im Tank. Von oben wird (langsam) Luft hineingeblasen. Die Luft perlt unten heraus, muss dabei aber den Auftrieb der Flüssigkeit überwinden. Oben auf das Rohr kommt ein Manometer und eine Handluftpumpe (Ballpumpe reicht aus), damit ist das Ganze spannungsunabhängig und landmaschinenfest (hat aber leider nix mehr mit Elektronik zu tun) ;-)). Viele Grüße Thomas PS: Computer helfen uns bei der Lösung von Problemen, die wir ohne sie gar nicht hätten.

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15.10.2003, 18:48

Hallo Reicht es aus, wenn ich als Spannungsregler einfach eine normale Zener Dioden Schaltung mit eingebauter Schutzdiode verwende? <center><table border=1><tr><td><img src="http://progshop.com/elektronik/diskussion/icons/attachment_icon.gif" align=left alt="image/bmp">Spannungsstab mit Z-Diode <a href="http://progshop.com/elektronik/diskussion/messages/4980/Spannungsstabilisierung_mit_z_Diode-9240.unk" target="_blank">Spannungsstabilisierung mit z Diode.unk</a> (15.3 k)</td></tr></table></center> Gruß Johannes

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15.10.2003, 19:29

Hi, Der Vorwiderstand sorgt für das nötige Spannungsgefälle bei einem Bestimmtem Strom. Die Z-Diode verbrennt dann den Strom, den die Schaltung nicht braucht. Also wird immer die gleiche Leistung gezogen. Muss wohl dimensioniert sein und unter Umständen sogar gekühlt werden. Also eher nicht zu empfehlen. bei ganz kleinen Schaltungen gut und ausreichend, bei größeren nicht so gut. Die Z-Diode schließt bei negativen Spannungen kurz. Verpoldiode also auch hir dringend zu empfehlen. Ein 7809 + 2-3 Kondensatoren ist zwar etwas teurer, aber deutlich stromsparender und besser. Gruß Elmar

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17.10.2003, 17:39

Hallo. Könnte die Spannungsreglerschaltung etwa so ausschauen: Danke<center><table border=1><tr><td><img src="http://progshop.com/elektronik/diskussion/icons/attachment_icon.gif" align=left alt="application/octet-stream">schaltung <a href="http://progshop.com/elektronik/diskussion/messages/4980/Spannungsregl-9298.unk" target="_blank">Spannungsregl.doc</a> (177.7 k)</td></tr></table></center> Bitte um Korrektur wenn es so nicht geht. und welchen Zweck haben eigendlich die Kondensatoren. Danke

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17.10.2003, 19:31

Johannes, C1 10µF, C2 100nF, C3 100nF, C4 1µF :-) Werteangabe nach deiner Schaltung

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17.10.2003, 23:06

Hi, vereinfacht gesagt reduzieren die die Schwingneigung. Jeder Regler kann unter ungünstigen Bedingungen anfangen zu schwingen. Damit die Ausgangsspannung sauber und glatt ist, muss man die Schwingneigung unterdrücken und sonstige Störungen glätten. Das erreicht man am besten mit einen paar Kondensatoren. gruß Elmar

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18.10.2003, 01:09

mal etwas Grundsätzliches zu den Reglern. Die sind fast unzerstörbar und vertragen ne Menge, da sie in sich einige Schutzschaltungen vereinen. Nur eins zerstört sie sofort, wenn die Ausgangsspannung größer der Eingangsspannung wird. ZB. - Eingangsspannung ausschalten und im Ausgang nen großen Elko. Wenn der sich in den IC entladen kann isser sofort hi. Also, wenn das passieren könnte ne Rückschlagdiode über den IC legen. Der Siebfaktor solcher Regler ist hoch, besser 20 mV. Es gibt also eigendlich keinen Grund große Elkos im Ausgang zu verwenden, da sie das Regelverhalten verschlechter. Einzig und allein wenn die Folgeschaltung sehr schnell digital arbeitet und Spannungseinbrüche zu erwarten sind, denen der Regler nicht folgen kann, sind Pufferelkos im Ausgang gerechtfertigt aber da reichen kleine Werte. 10-100nF sollten aber immer dran sein, um HF- Schwingungen des Reglers zu verhindern. Schon bei Leitungslängen über 5cm zwischen Reglerbeinchen und Block- C, legen diese prima los und ihr habt einen klasse HF- Störsender gebaut, der auch ordentlich Leistung bringt. Die Negativregler sind übrigens noch empfindlicher als die Positiven gegen mangelhafte Leitungsführung. Gerd H

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18.10.2003, 13:16

Hi, mit der Rückschlagdiode ist eine gewöhnliche Diode gemeint, die zwischen Ein- und Ausgang des reglers geschaltet wird. Dabei dann Kathode an Eingang und Annode an den Ausgang. Im Normalbetrieb sperrt die, nur wenn die Ausgangsspannung aus irgend einem Grund höher als die Eingangsspannung ist, öffnet die und sorgt dafür, dass die Ausgangsspannung zusammenbricht bzw. bei offenem Eingang des Rehlers die Eingangsspannung auf die Ausgangsspannung angehoben wird. 1N4148 oder 1N400x verwenden. Man kann dafür jeden Diodentyp verwenden, den man sowiso in der Schaltung hat (Bestellung einfacher) bzw. auf Lager hat. Hauptsache keine Z-Diode - die würde die Arbeit des Reglers behindern. Gruß Elmar

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18.10.2003, 15:37

Es gibt auch Regler, die diese Schutzdiode bereits integriert haben (einfach mal ins PDF Datenblatt schauen. Dort sind ausser Datenangaben auch praktische Schaltungsvorschläge vorhanden. Ein Blick darein lohnt immer). Gruß Gerd

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29.12.2003, 11:39

Hallo Ich melde mich wieder einmal mit meiner Füllstandsmessung. Ich habe jetzt meine fertigen Schaltungen und möchte jetzt fragen ob dass so funktioniert. Ich habe die Schaltungen hier zusammengefasst: <center> <table border=1><tr><td> <table> <tr> <td align=center valign=top> <img src="http://progshop.com/elektronik/diskussion/icons/mime_zip.gif" alt=""> 179.4 K </td> <td align=left valign=top> Schaltungen.zip "Schaltungen" </td></tr></table> </td></tr></table> </center> Mit der Messschaltung habe ich schon Messungen gemacht und die hat auch recht gut funktioniert. Jetzt habe ich das Problem mit der Anzeige. Zuerst wollte ich es mit einem analogen Drehspuhlmessgerät anzeigen und dann die Skala anpassen. Aber ich glaube, dass es die Vibrationen auf dem Traktor nicht lange überlebt. Die zweite Möglichkeit ist die Anzeige über einen Led-Balken. Ich wollte das Signal in 20 Segmente unterteilen. (siehe Anhang) Mit einem Integrierer wollte ich das Signal stabilisieren, wie es mir oben schon empfohlen wurde, damit der Ledbalken nicht immer hüpft. Könnte sich das bitte jemand anschauen und mir Tips geben.

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29.12.2003, 11:55

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30.12.2003, 19:24

Den Upload hättest Du Dir sparen können, der funktioniert nämlich nicht. Zumindest bei mir nicht, also kann ich auch nichts zur Schaltung sagen. Falls Du interesse an meiner Meinung dazu hast kannst Du mir die Schaltung an meine mail Adresse links unter dem Namen schicken. Aber bitte genau 'Kennzeichnen' weil mal wieder schäbige Viren usw. mit Namen der Forum-Teilnehmer unterwegs sind. Am besten gefällt mir aber dass jemand noch langsamer 'bastelt' als ich<img src="http://progshop.com/elektronik/diskussion/clipart/biggrin.gif" border=0>... Gruß Winnie PS. Übrigens unterschätzt man gelegentlich die Robustheit einiger Bauteile wie eben der analogen Anzeige. Gut in Gummi gelagert wird die wohl schon einige Zeit halten denke ich. So ein Trecker hat doch auch nen Tacho, Öldruckanzeiger oder sonst was, oder nicht?! Ich habe allerdings auch nicht den Schimmer einer Ahnung was so alles im Trecker eingbaut ist.

harrry

09.01.2005, 18:48

Hi.

Ist die Schaltung jetzt realisiert worden? Könntest Du mir diese mal per Mail schicken?

Danke schon mal,
Alex.

nico99

30.05.2007, 14:09

Hallo Zusammen,

bin neu hier und hoffe auf Eure Hilfe.

Seit ein paar Wochen beschäftige ich mich mit einer Lösung der kapazitiver Füllstandmessung. Inzwischen hab ich ein paar Versuche als f/U mit NE555 gemacht und es funktioniert soweit, d.h. je nachm Füllstand eines Behälters konnte ich die Änderung als Spannung messen. Nun alles ist noch nicht so, wie ich, bzw. mein Schwiegervater gerne hätten.

Hab hier ein paar Beiträge gelesen und alles kling interessant, vorallem Messung mit einem PIC.
Die Vorgaben für mein Problem sind folgende:

1. Plattenkondensator der außen am PE-Kunststoffbehälter montiert wird, Wasser als Dielektrikum (keine Sonden im Behälter).
2. Kostengünstig und einfach im Aufbau.

Die Messung soll die Veränderung des Füllstands zeigen, d.h. Ausgabe über LED-Balken oder besser auf nem LCD als %-Wert oder auch Balken.

Da ich leider keine Ahnung von PIC-Programmierung habe, hoffe ich dass ich hier eine fertige Lösung finde da das Thema bereits vor Jahren besprochen wurde.

Ich würde mich sehr freuen, wenn mir hier jemand weiter helfen könnte...

Gruß

Nico

harrry

31.05.2007, 23:29

Hi,

tut mir leid, kann ich dir so auch nicht helfen. Ich habe es mit Elektroden im Tank und rel. hochfrequnter Wechselspannung gemacht (somit verhindert man Korrosion und Belag an den Elektroden). Die elektroniks stammt von Conrad Electronic.
Allerdings habe ich nur 3 Tankstände (1/3 2/3 3/3) - das reicht mir aber..., da ich die Informationen von 3 Tanks auf einen Datenbus übertrage.

Viele Grüße,
harrry.

nico99

01.06.2007, 12:41

Hallo harrry,

danke für die Antwort. Ich hoffe trotzdem, dass mir jemand hier im Forum doch helfen kann eine Lösung auf kapazitiven Wege zu finden. Vorallem die Idee mit Atmel (wenig Teile und preiswert) finde ich besonders gut.
Also wenn jemand doch sowas mal gebaut oder sogar am laufen hat, meld dich bitte. Ich bin kein Fachmann in der Elektronik, kann vielleicht einfache Schaltungen bauen oder teil davon verstehen, deshalb suche ich hier nach einer "fertigen" Lösung die sich im privaten Bereich bewältigen lässt.
Wie gesagt bis jetzt hab ich es soweit gebracht, dass ich mit einem NE555 und LM2907 die Idee testen konnte. Nur es ist noch nicht alles. Die Spannung ist noch denke ich zu niedrig, max ca. 95mV um einen LM3914 und LED-Balken zu steuern. Wenn man also noch dazu einen OP Verstärker etc. nehmen muss, wird das ganze doch schon kompliziert und viel teuerer als einen Microcontroller mit LEDs.

Nun genau wie ich das mache und von Programmieren hab ich keine Ahnung...:(

Gruß
Nico

harrry

01.06.2007, 17:59

Ähhm mal noch ne Anmerkung: Wo soll das Teil zum Einsatz kommen? Im Camping-Bereich (WoMo oder Caravan)?

Ich hab's im Caravan - und hatte (habe) enorme Schwierigkeiten mit der Spannung, denn die ist nie genau 12V und auch nie vollständig gleichgerichtet, wenn ein Ladegerät dran hängt...

nico99

01.06.2007, 18:44

Nee, nicht ganz für Camp aber doch mit Wasser.

Mein Schwiegervater hatte sich mal vor Jahren als Hobby der s/w Fotografie gewidmet und in seinem Haus/Keller ein Fotolabor gebaut. Da er nur ein kleinen Raum für sein Hobby hat, musste er auch mit den Vorrat an Chemikalien irgendwo hin. So hat er alles im Schrank versteckt und lässt nach Bedarf mit kleinen Pumpen dosieren. Nun muss er ab und zu immer wieder unten den Tisch kriechen bzw. alle jew. 20-Liter Behälter aus dem Untertischschrank herausholen um den Füllstand zu kontrollieren. Mühsam...
Dann kam mir die Idee all das über Füllstandanzeige zu kontrollieren...und dass möglichst ohne Kontakt mit der Chemie. Jeder dieser Behälter steht quasi im eigenen Box (Trennwände) also es wäre fast perfekt an den seitlichen Wänden die Sensoren (Platten des Kondensators) zu befestigen um beim Wechseln von leer auf voll, nicht noch mit den Sensoren spielen zu müssen.
Dazu kommt noch dass es davon drei oder vier Behälter gibt die separat kontrolliert werden sollen, und deshalb sollte die ganze Schaltung möglichst prestwert aber nicht billig werden.
Die Spanungsversorgung ist in diesem Fall denke ich kein Problem. Ich dachte an 12V mit Stabi und schön gefiltert. Die Kontrolle würde ich dann für jeden Behälter getrennt bauen, sodass jeder eigene LED-Anzeige hat.

Gruß
Nico

Holger

01.06.2007, 20:07

Hi, wie wäre es mit Gewichtssensoren, die du unter die Tanks machst. Gibst fertig zu kaufen, kann allerdings nichts zu den Kosten sagen.
Klar ist ne Lösung mit Atmels, Pic und co günstiger, wenn man selbst programmieren kann und das alles auch umsetzen kann. Alles andere macht halt Arbeit! Vielleicht hat ja jemand hier schon was fertiges und bietet es dir an. Aber ob sich jemand findet, der sich jetzt hinsetzt und nach deinen Vorgaben etwas in der Art entwickelt? Eher weniger.
Den meisten fehlt (mich eingeschlossen) schlicht die Zeit hierfür.

harrry

01.06.2007, 23:16

Mit der Masse ist vielleicht gar nicht mal so schlecht. Aber man muß die genaue Masse der Tanks kennen... mhhh?

nico99

02.06.2007, 12:31

@holger

Die Idee mit Gewicht ist nicht schlecht nur ich bin mir sicher, dass man dabei bei jedem Wechseln/Nachfüllen der Behälter am Sensor doch justieren muss, weil der Inhalt nicht so genau wird. Deshalb war/ist für mich die Methode des Plattenkondensators in der Handhabung doch einfacher.
Ehrlich gesagt hab ich hier nicht erwartet, dass jemand für mich die Arbeit "auf Bestellung" macht, sondern eh dass hier im Forum doch den einen oder anderen gibt, der so eine Schaltung bereits am laufen hat oder mal hatte und mir mehr Input als nur Theorie geben kann, weil das Thema bereits vor Jahren besprochen wurde, und ich kann es mir vorstellen...mit gutem Ergebniss.
Quasi: man muss das Rad doch nicht neu entdecken. ;)

Gruß
Nico