RS232 <-> Stromschleife

[elmar]

Hi,

ich habe einen Siemens T1000 Fernschreiber an einem PC angeschlossen. Funktioniert prima, nur leider hat die ganze Sache den Haken, dass die auf den Fernschreiber angepasst werden muß. Ich würde gerne eine Universalschaltung bauen.


Der Fernschreiber wird mit 50 Baud über eine konstantstromschleife angeschlossen. Anbei der Schaltplan, der für einen uralten Lorenz Fernschreiber angepasst ist. Da der Siemens T1000 voll elektronisch ist, braucht er wesentlich weniger Spannung, es reichen weit weniger als 12V um die minimal benötigten 20mA zu erzeugen. Daher braucht er zumindest schon mal wesentlich größere Widerstände.

Senderseitig bestehen die meisten Fernschreiber aus einem Potentialfreien kontakt, das stellt eigentlich kaum ein Problem dar.

Empfangsseitig kommt bei den mechanischen Fernschreibern ein riesiger Hubmagnet zum Einsatz, es ist auch starke Selbstinduktion zu erwarten. Der Lorenz braucht ca. 40V, damit der Magnet zuverlässig arbeitet.

Aufgabenstellung:

1)
Aus dem potentialfreien kontakt die RxD Leitung der seriellen Schnittstelle eines PCs füttern.
Allerdings kann es vorkommen, dass dort irgendwie eine Spannung auftritt, die PC-Schnittstelle muß davor geschützt werden. Manche Fernschreiber sind modifiziert, so dass die nur eine Linie haben und dann kann an den ehemals potentialfreien Pins die Schleifenspannung herauskommen. Daher der Umweg über das Relais im Schaltplan. Allerdings brauche ich oft kein lokales Echo, sollte also in Zukunft getrennt sein.

2)
Von der TxD leitung des PCs soll der Schleifenstrom unterbrochen werden können. Dadurch werden die Daten übertragen. Die kunst ist jetzt, 40 mA (umschaltbar 20mA) zu generieren, die Spannungs und Lastunabhängig arbeiten und von der RS232 unterbrochen werden können. Die Geschwindigkeit ist 50 Baud, der T1000 beherrscht aber auch 75 Baud und 100 Baud. Mehr wie 50 Baud packt das Relais nicht, also muß was anderes her. Erschwerend kommt eine starke Selbstinduktion hinzu. Die Schleifenspannung soll auch aus einer 12V Batterie erfolgen können, wenn da "nur" der T1000 dran hängt. Für die mechanischen Fernschreiber kann die Spannung dann höher sein. So weit ich weiss hatte die Post bis zu 60V.

Wer hat ideen und/oder Vorschläge das zu handhaben?


Gruß
Elmar

[Winne]

Hab da mal was gemalt den Sendekontakt entweder zwischen Vorwiderstand und Optokoppler oder den Vorwiderstand mit dem Optokopller durch Brücke verbinden und den Sendekontakt zwischen Masse und die Brücke Hängen (Negiertes Signal)

http://www.deviltronic.de/postkiste/fsconverter.jpg

[elmar]

Hi,

wunderbar, so im Groben hatte ich mir das auch vorgestellt, war aber nicht ganz wohl bei meiner Dimensionierung. Sehr gute bestätigung. Die Idee mit dem varistor ist spitze, da wäre ich wohl nicht drauf gekommen, den dort hin zu verfrachen. Allerdings das mit den Rs als Strombegrenzung missfällt mir immer noch, da die Spannung ja schwanken kann und der Fernschreiber je nach Modell und Ausführung einen unterschiedlichen Widerstand einwirft. In der Vergangenheit hat man das einfach mit viel Dampf gemacht, wenn der fernschreiber einen niedrigen Innenwiderstand hatte, wurd es dem bediener halt nicht kalt an den Fingern ;) Mein Siemens T1000 weist kokelstellen im Stromsensorteil auf, der hatte wohl etwas mehr saft konsumiert. Hast Du eine Idee, wie man das vermeiden kann, also eine echte Stromregelung? Das Ding soll bei öffentlichen Vorführungen eher zum anfassen sein, der T1000 braucht ja nicht viel Spannung, dann will ich die Spannung runterfahren können ohne justieren zu müssen.


Gruß
Elmar

[Felix Weiss]

Hallo,

kann man nicht einen N-Kanal Fet als Konstantstromquelle einsetzen? Könnte allerdings mit der maximalen Betriebsspannung knapp werden.

Gruß Felix

[Winne]

@elmar

Schau mal genauer hin. Oben links ist nen Spannungsregler vorgesehen der auf 45V begenzen soll. R2 sollte so bemessen sein das maximal 20mA durch die Stromschleife über den Transi fließen. R1 soll für 40mA parallegeschaltet werden.

Wenn Du noch weiter runtergehen willst, mit der Spannung, dann nimm einfach nen 2.Poti am Spannungsregler und schalte dort um. Dann brauchst Du nur einmal justieren und hast immer wieder die alten Einstellungen per Wahlschalter oder nimm Festwiderstände als Spannungsteilerkaskade und schalte damit URef des Spannungungsreglers.

Wenn Du dafür eine Zeichnung brauchst......;)


.... komme ich ins Grübeln.:confused:

[elmar]

Hi,

das Problem ist ja, dass der Lorenz 30V abzieht bei 40mA. Der Siemens (T1000) nur wenige Volt. Da müsste ich einen doppel Umschalter einbauen:

Siemens T1000: 12V/20mA
Lorenz: 45V/40mA

Blöd nur, wenn man vergisst umzuschalten beim Siemens T1000. Aushalten tut er es, aber scheint nicht gerade gut für den zu sein. Außerdem muss dann für jedes andere Fernschreibermodell angepasst werden. Wie hat die Post das damals gemacht?

N-Kanal FET ist klar, aber ich kenne keinen, der 45V im Kurzschluß verkraftet. OPV fällt auch flach wegen dem großen Spannungsbereich. Vielleicht kennt da einer eine simple Schaltung, die das macht?


Gruß
Elmar

[Winne]

Du hattest nichts von einer automatischen Fernschreibererkennung geschrieben aber vielleicht läst sich da was machen, über eine Widerstandsmessung am Magneten ? mit µC und so ;)

[Felix Weiss]

N-Kanal FET ist klar, aber ich kenne keinen, der 45V im Kurzschluß verkraftet. OPV fällt auch flach wegen dem großen Spannungsbereich. Vielleicht kennt da einer eine simple Schaltung, die das macht?


Nicht verzagen, .... ;)
Gibt ja noch Konstantstromquelle mit Transistor und Dioden + Widerstand.

Wenn du damit nichts anzufangen weisst, kannst du ja nochmal anfragen.

Gruß Felix

[elmar]

Hi,

klar kenne ich solche Konstantstromquellen, nur keine, die wenig Spannungsfall brauchen und/oder so hohe Spannungen im Kurzschlußfall vertragen. Eine hätte ich passend, aber ein riesen Bauzeilegrab wollte ich vermeiden.

Gruß
Elmar

[Rudo]

Hi,

klar kenne ich solche Konstantstromquellen, nur keine, die wenig Spannungsfall brauchen und/oder so hohe Spannungen im Kurzschlußfall vertragen. ...hi elmar,
vielleicht geht der hier (verprasst allerdings 1,25V und braucht noch nen R)
L i n k (http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/tl783.html)

[Felix Weiss]

Hi,

klar kenne ich solche Konstantstromquellen, nur keine, die wenig Spannungsfall brauchen und/oder so hohe Spannungen im Kurzschlußfall vertragen. Eine hätte ich passend, aber ein riesen Bauzeilegrab wollte ich vermeiden.

Gruß
Elmar

Wie wär es damit: + -> D -> D -> Widerstand(~20k) -> - ;
PNP-Transistor(B=200) Emmitter über Shunt(~10) an +, Basis zwischen Dioden und Widerstand. Kollektor ist Stromausgang.

Laut SwCad3(SPICE) 0,2mA Stromänderung im Bereich von 0-44V bei 45V Versorgungsspannung.

Gruß Felix

[elmar]

Hi,

der Regler sieht gut aus. Schaltet auch brav ab im Fehlerfall :)

Ein Transistor-lösung ohne Thermoschutz ist nicht gerade sinnvoll. Da 0,04A * 45V = 1,8W verlustleistung. Transistoren, die das aushalten pendeln ziemlich im Ausgangsstrom mangels Verstärkungsfaktor. Daher müsste da noch ein zweiter kreis rein bzw. Darlington, aber bei Darlington funktioniert dabei nicht so stabil.

Gruß
Elmar

[elmar]

Hi,

Projekt abgeschlossen. besten Dank für die Anregungen und Lösungsvorschläge.

Die Stromschleife habe ich jetzt doch fix auf 40mA und benutze dazu einen 7805 mit R als Stromquelle. Der klaut zwar 5V, aber den Batteriiebetrieb habe ich aufgegeben. Ist der Fernschreiber angeschlossen (können jetzt sogar zwei sein), so fallen über den 7805 zwischen 1V und 20V ab. Ganz ohne Fernschreiber oder bei unterbrechung dümpelt der auf 51V herum, der gibt nur Strom, wenn wirklich was dran ist (und nicht nur feuchte finger), also kann bei offener Schleife nichts passieren und bei geschlossener begrenzt der Fernschreiber selber auf max 30V weil ja 40mA gehalten werden.

Gruß
Elmar