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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Elektronikproblem - Umschalter gesucht



Björn Köster
03.01.2012, 21:20
Hallo zusammen,
vielleicht ist ein bewanderter Elektroniker unter euch ich habe folgendes Problem:
- Drei Kabel A, B, C müssen wechselweise als AB oder BC verschaltet werden.
- Die Ansprechzeit soll möglichst kurz sein.
- Der Innenwiderstand soll möglichst gering sein.
- C darf auf keinen Fall irgendeinen Kontakt mit A bekommen können.
- A,B,C müssen von der Steuerspannung und von Masse komplett getrennt sein.

Hintergrund ist folgender:
Ich möchte mit Hilfe eines Atmels einen Sender bedienen.
Nach dem zerlegen des Senders habe ich die Potis der Steuerhebel entfernt und jetzt drei Kabel die kombiniert die beiden Endausschläge des Kanals ergeben.
Mein letzter Versuch bestand aus einem CMOS Analogschalter der aber gerade nicht trennt und vor allem einen Kontakt gegen Masse hat.

Wäre toll wenn mir da jemand weiterhelfen könnte...

;)
Björn

Sebastian St.
04.01.2012, 16:19
Hallo Björn ,

wenn es ein manueller Schalter sein soll , einfach einen 1 x UM Schalter , B an den Eingang und dann wird entweder A oder C auf B geschaltet

Björn Köster
04.01.2012, 16:36
Hallo Sebastian,
es soll eben ein elektronischer Schalter sein, gesteuert durch einen Atmel.

;)
Björn

cord
04.01.2012, 18:31
Hallo Sebastian,
es soll eben ein elektronischer Schalter sein, gesteuert durch einen Atmel.

;)
Björn

Hallo Björn,
nimm doch einfach ein Relais.

Ansonsten kann ich mit deinen Angaben noch zu wenig anfangen um eine Lösung zu präsentieren.
Vielleicht könnest du mal näher beschreiben was du mit dem Sender vor hast.

Gruß
Cord

Björn Köster
04.01.2012, 19:25
Es ging ja um die Schaltgeschwindigkeit. Davon ab habe ich kein Servosignal zur Verfügung.

Ich möchte drei Kabel A,B,C im Sinne von AB oder BC verbinden und das Ganze über einen Stromimpuls schalten.
Dabei ist eben wichtig, dass es schnell geht, dass der Übergangswiderstand gering ist und dass keines der Kabel mit Masse oder ähnlichem in Verbindung kommt.

;)
Björn

cord
04.01.2012, 23:54
Wäre toll wenn mir da jemand weiterhelfen könnte...

;)
Björn

Tja, kann ich ohne nähere Angaben leider nicht.
Aber vielleicht können andere besser in der Glaskugel lesen...

Könnte man nicht auch alternativ mit dem Atmel das eventuell benötigte Summensignal generieren anstatt potentialfrei mit nicht definierter Schaltgeschwindigkeit unbekannte Spannungen zu schalten?


Cord

Björn Köster
05.01.2012, 00:01
Ich möchte kein Summensignal generieren, ich möchte das Poti des Senders ersetzen.
Insofern hat das Ganze technisch nichts mit dem Sender zu tun. Der Sender an sich soll auch als Bauteil tauschbar bleiben - insofern möchte ich nicht weiter in die Architektur des Senders eingreifen.
Insofern bin ich nicht sicher welche Angaben Dir da noch fehlen.

Bei der (Um-)Schaltgeschwindigkeit ist eben schneller besser, das Signal muss insgesamt über zwei Funkstrecken laufen und am Ende wird damit ein Signal geschaltet.

;)
Björn

cord
05.01.2012, 00:58
Ich möchte kein Summensignal generieren, ich möchte das Poti des Senders ersetzen.
;)
Björn

Das ist doch schon mal eine Ansage!
Dann mach das doch z.B. mit einem digitalen Potentiometer Xicor X9C503 oder ähnlich.

Cord

Steffen
05.01.2012, 04:44
Moin,

mal von der Sinnfrage des gewählten Weges abgesehen: das Poti ersetzen, heisst doch nur, mal den Mittelkontakt des Potis (B) auf Seite A und mal auf Seite C zu legen.

Da bietet es sich an, mal die Pegel von A und C zu bestimmen. In vielen Fällen sind das GND und VCC. Dann muss man nur mit einem Atmel-Ausgang auf Off und On schalten.
Alternativ geht das auch mit drei Widerständen (A-B und B-C und Atmel-B), dann kann man alle drei Spannungen wählen (Atmel Low, Atmel High und Atmel off)


Gruss, Steffen

Björn Köster
05.01.2012, 21:16
@ Steffen
Was wäre denn, deiner Meinung nach sinnvoller?
Einer der beiden ist auf jeden Fall Masse, ich vermute der andere ist VCC, allerdings ist ja das VCC des Senders nicht das des Atmels.

@ Cord
Wenn ich das richtig verstehe ist das etwas überdimensioniert für das was ich vorhabe, oder?
Ich würde den Impuls auch gerne mit einem Taster freigeben können, das wäre bei dem Widerstand ja nicht machbar, oder?

;)
Björn

cord
05.01.2012, 23:00
@ Steffen
Was wäre denn, deiner Meinung nach sinnvoller?
Einer der beiden ist auf jeden Fall Masse, ich vermute der andere ist VCC, allerdings ist ja das VCC des Senders nicht das des Atmels.

@ Cord
Wenn ich das richtig verstehe ist das etwas überdimensioniert für das was ich vorhabe, oder?
Ich würde den Impuls auch gerne mit einem Taster freigeben können, das wäre bei dem Widerstand ja nicht machbar, oder?

;)
Björn

Hi Björn,
ich nehme inzwischen an, das dein Problem sehr einfach zu lösen wäre, wüsste man nur, was du eigentlich machen willst. Nur habe ich das bisher noch nicht verstanden. Stattdessen sprichst du nur von schnellem Umschalten von Kabeln! Und was ist überdimensioniert? Meinst du deine Anforderung oder die Lösung mit dem digitalen Potentiometer? Und welcher Impuls? Davon höre ich jetzt das erste Mal!
Und was soll der Taster bewirken? Den hattest du bisher auch noch nicht erwähnt.

Ich versuche es noch mal: Welche "Knüppel-Positionen" sollen denn übertragen werden und wie ist das Timing? Also z.B. 100ms auf -50%, dann 500ms auf +100% oder was auch immer.
Dann wüsste ich noch gerne welche Spannung im normalen Betrieb an dem originalen Poti anliegt.
Mit diesen Angaben könnte man dann z.B. ein R-Netzwerk konstruieren, welches mit dem Atmel zusammen den entsprechenden Signalverlauf liefert. Das hat dann allerdings NICHTS mehr mit potentialfreiem Umschalten von A,B und C zu tun ;)

Gruß
Cord

Otti
07.01.2012, 14:57
Hallo Björn,

wenn Du (warum auch immer) etwas potentialfrei übertragen willst, sind Optokoppler die klassischen Bauteile dafür.


Hallo zusammen,
vielleicht ist ein bewanderter Elektroniker unter euch ich habe folgendes Problem:
- Drei Kabel A, B, C müssen wechselweise als AB oder BC verschaltet werden.

sofern bekannt ist, wo bei A/B/C Plus und Minus ist, lassen sich evtl. die Ausgangstransistoren der Optokoppler direkt als Schalter verwenden.


- Die Ansprechzeit soll möglichst kurz sein.

na, das ist mal 'ne Spezifikation! ;)
Wie kurz darf's denn sein? Ist eine Picosekunde schon zu lang oder ist 1/10 Sekunde tolerierbar? Ich nehme mal an, daß die paar Mikrosekunden eines billigen standard Wald- und Wiesen-Optokopplers für die erwähnte Anwendung ausreichen.


- Der Innenwiderstand soll möglichst gering sein.

s.o. - wie niederohmig darf's denn sein? Werte unter Milliohm sind machbar, ich bezweifele aber, daß es hier notwendig ist.


- C darf auf keinen Fall irgendeinen Kontakt mit A bekommen können.

Wenn Du den On-Widerstand nicht gerade in den Sub-Ohm Bereich treibst, wäre dieser (Fehler-)Fall aber wahrscheinlich gar nicht so schlimm?
Denn wenn durch die eingeschalteten "Schalter" nur ein paar mA fließen können, brennt nix ab. Daher überdenke bitte Deine Forderung nach möglichst geringem Innenwiderstand in Bezug auf Fehlertoleranz der Schaltung...


- A,B,C müssen von der Steuerspannung und von Masse komplett getrennt sein.

Warum? Wenn der Atmel vielleicht sowieso in den Sender eingebaut wird, ist vermutlich gar keine Potentialtrennung erforderlich und man kann simple Transistoren als Schalter nehmen oder einfach über ein R-Netzwerk die Kanal-Steuerspannung vom Atmel erzeugen lassen.


Hintergrund ist folgender:
Ich möchte mit Hilfe eines Atmels einen Sender bedienen.
Nach dem zerlegen des Senders habe ich die Potis der Steuerhebel entfernt und jetzt drei Kabel die kombiniert die beiden Endausschläge des Kanals ergeben.
Mein letzter Versuch bestand aus einem CMOS Analogschalter der aber gerade nicht trennt und vor allem einen Kontakt gegen Masse hat.

Daraus würde ich jetzt mal als Spezifikation ableiten, daß Umschalten im Millisekunden-Bereich ausreichend schnell ist und Widerstanswerte im 1kOhm-Bereich auch ok sind, denn das Poti im Sender hat ja auch nicht gerade nur ein paar Milliohm.

Grüße,

Otti

Günther Hager
13.01.2012, 14:36
Hallo Björn,

versuch es mit einem CMOS 4066, dass 4 Potentialfreie unabhängige Schalter hat, die auch miteinander verschaltet werden können.

Die Spannungen an den Schaltern im Digitalbetrieb, sollten nicht unterhalb und oberhalb der Versorgungsspannung (3 ... 15 V) betragen.
Ist auch begrenzt analog betreibbar, wobei die Spannungsbegrenzungen der Schalter sich allerdings etwas verschieben, dann mach Dich am besten im Net über das IC kundig

Allerdings beträgt der Übergangswiderstand etwa 100 Ohm/Schalter, ist aber meistens verkraftbar. http://www.aero-hg.de/4066.gif
So wie ich deinen (dürftigen ;)) Angaben entnommen habe, bewegt sich die Spannung im 5V Bereich der Steuerknüppel eines Senders. Damit kann auch das IC versorgt werden, was keine nennenswerte Belastung wäre.
Ist es anders, dann skizziere es als Blockschaltbild auf und poste es.

Steffen
13.01.2012, 19:27
@ Steffen
Was wäre denn, deiner Meinung nach sinnvoller?
Einer der beiden ist auf jeden Fall Masse, ich vermute der andere ist VCC, allerdings ist ja das VCC des Senders nicht das des Atmels.

Das VCC muss auch nicht das gleiche sein, GND gemeinsam reicht.

Was sinnvoller ist? Keine Ahnung, wenn ich nicht weiss, was Du genau vorhast.

Wenn es darum geht ein Poti zu simulieren das als Spannungsteiler geschaltet ist und die Spannungen halbwegs im Versorgungsbereich eines Atmel sind, dann braucht man keine Schalter sondern nur direkt den Atmel.

Gruss, Steffen

DD8ED
13.01.2012, 20:03
Hallo

Hallo zusammen,
vielleicht ist ein bewanderter Elektroniker unter euch ich habe folgendes Problem:
- Drei Kabel A, B, C müssen wechselweise als AB oder BC verschaltet werden.
- Die Ansprechzeit soll möglichst kurz sein.
- Der Innenwiderstand soll möglichst gering sein.
- C darf auf keinen Fall irgendeinen Kontakt mit A bekommen können.
- A,B,C müssen von der Steuerspannung und von Masse komplett getrennt sein.

Hintergrund ist folgender:
Ich möchte mit Hilfe eines Atmels einen Sender bedienen.
Nach dem zerlegen des Senders habe ich die Potis der Steuerhebel entfernt und jetzt drei Kabel die kombiniert die beiden Endausschläge des Kanals ergeben.
Mein letzter Versuch bestand aus einem CMOS Analogschalter der aber gerade nicht trennt und vor allem einen Kontakt gegen Masse hat.

Wäre toll wenn mir da jemand weiterhelfen könnte...

;)
Björn
Nimm doch die antike Lösung: Ein Reed-Relais.
Schaltzeit so um 1 ms
Kontaktwiderstand um die 100 mOhm
Isolationswiderstand im Multi-Megaohm Bereich
Grösse: DIL 14
ABSOLUT potentialfrei

Wenn du zwei Trimmpotis investierst, kannst du damit auch die beiden Servopositionen frei wählen.
Wenn dein Atmel mit 5 V läuft, kann ein Port so ein Ding direkt schalten, sonst BS170 dazwischen. ABER!!!! Freilaufdiode nicht vergessen, sonst Port platt. Ist aber normalerweise im Relais integriert.

Björn Köster
14.01.2012, 12:02
Ich hatte die Tage etwas mehr um die Ohren, deswegen komme ich erst jetzt weiter dazu.
Ich habe einen Versuchsaufbau, so wie einige es empfohlen haben mit Relais gebaut.
Die Relais die ich noch in der "Grabbelkiste" hatte, lagen mit ihrer Schaltzeit im Bereich von 100ms schon recht hoch - weswegen ich nach Alternativen gesucht habe.
Die jetzigen Relais liegen bei 2,5ms - das sollte reichen.
Wie auch vorgeschlagen habe ich die Ansteuerung mit den BS170 gebaut.
Der Grund liegt vor allem darin, dass ich den Schaltstrom für das Arduino-Board so gering wie möglich halten möchte.
Der erste Testaufbau sieht so aus:
759479

@ Frank
könntest Du mir das mit der Freilaufdiode kurz erläutern?
Relais sind: G5V-1

Verschaltet sieht das Ganze also so aus:
759480
Ich hoffe, dass man daran etwas besser erkennt was genau ich vor habe...
Es wrd allerdings noch eine neue 'schönere' Version geben.
Der Vorteil ist, dass ich den Aufbau jetzt sowohl per Schalter, als auch per Controller schalten kann - ich brauch das Gesamtsystem insgesamt 2x für 2 Strecken.

@ Günther
Den 4066 habe ich bereits probiert - aber der ist eben gerade nicht vollständig potentialfrei so wie ich es verstehe...

@ all
Erst mal Danke für die vielfältigen Inputs.
Leider ist es z.T. etwas schwer zu erklären was genau man will, wenn man der Materie nur angelesen oder ausprobiert mächtig ist.
Falls es hier noch Verbesserungsideen gibt gerne :)

;)
Björn

Wattsi
14.01.2012, 12:14
Die Diode unterdrückt die beim Abschalten des Relais auftretende Spannungsspitze. Wenn diese höher als die für d. Schalttransistor max. zulässige Kollektorspannung ist, kann dieser zerstört werden. Also Relais hängt mit e. Anschluss A an + mit dem anderen B am Kollektor des Transistors.
Freilaufdiode zw. A und B löten, dabei Seite mit Stich an A/+ andere Seite an B.
Tschuldigung Frank!

cord
14.01.2012, 12:43
Falls es hier noch Verbesserungsideen gibt gerne :)


Ich vermute das die Umschalter oder Relais für den eigentlichen Zweck völlig unsinnig sind.
Da ich den Zweck der Schaltung nicht kenne, kann ich dir aber leider nicht helfen.

Viel Spaß noch

Cord

Björn Köster
14.01.2012, 13:31
Die Potis die anstelle meiner Schaltung verbaut sind liefern bei Maximalausschlag je einen kompletten Durchgang von einem Außenkabel zur Mitte und sperren das andere Kabel zur Mitte.
Das simuliert meine Schaltung jetzt wechselweise.
Ich dachte, dass das ggf. so erkennbarer ist.

;)
Björn

cord
14.01.2012, 15:20
Ich geb's auf :(

Steffen
14.01.2012, 19:28
Die Potis die anstelle meiner Schaltung verbaut sind liefern bei Maximalausschlag je einen kompletten Durchgang von einem Außenkabel zur Mitte und sperren das andere Kabel zur Mitte.

Das tun Potis aber nicht, das machen Schalter.

Ich habe auch keinerlei Ahnung, warum Du unbedingt Potentialtrennung brauchst und daher kann ich Dir auch nicht helfen.

und die Relais werden von einem ATMega geschaltet?

Dann schmeiss sie doch einfach raus, lege GND von Sender und ATMega zusammen und pack den ATMega-Ausgang direkt auf den Mittelpol.

Aber ohne Anwendungserklärung wird das nie was, habe meine Kristallkugel nämlich gerade nich da.

Gruss, Steffen

DD8ED
14.01.2012, 19:42
Moin,




@ Frank
könntest Du mir das mit der Freilaufdiode kurz erläutern?
Relais sind: G5V-1



cord war schneller. Bei den kleinen Relais und BS170 ist das nicht so kritisch. Aber besser haben und nicht brauchen als brauchen und nicht haben.
Das sind Dioden parallel zur Wicklung mit der Kathode an der positiven Seite der Wicklung. Als Dioden kannst du Siliziummannschaftengrüneinfachdioden (z.B. 1N4148) nehmen.
1N4007 geht auch. Das ist dann aber mit einer sehr grossen Kanone auf einen sehr kleinen Spatzen geschossen.