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International => Deutsch => Topic started by: melez on Mar 18, 2020, 04:12 pm

Title: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: melez on Mar 18, 2020, 04:12 pm
Ahoi,

von einem HALL Sensor bekomme ich ein Rechteck Signal mit ca. 50Hz und 1,5V.
Leider ist der Sensor auch nicht sehr belastbar, schätze mal max 1mA.

Wie kann ich das Signal verstärken, so dass ich das mit einem Interrupt-Eingang auswerten und die Frequenz zählen kann. (Der Frequenzzähler ist kein Problem, nur die Eingangsspannung.)

Als Spannungsversorgung wären die 5V vom Arduino, bzw. 9V vom Netzteil verfügbar.

Leider finde ich keinen OPV der mit der Spannung arbeitet (wäre für ein Rechtecksignal wohl auch übertrieben), und bei MOSFETs bin ich maximal Laie. Einen NPN Transistor möchte ich nicht nehmen, wegen dem schwachen Sensor-Ausgang...

Vielen Dank im Vorraus!
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: HotSystems on Mar 18, 2020, 04:14 pm
Dann zeig doch mal ein Datenblat von deinem Hallsensor.

Und warum sollte es mit einem NPN nicht funktionieren ?
Du kannst ja immer noch einen mit hoher Stromverstärkung nehmen.
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: melez on Mar 18, 2020, 04:17 pm
Habe ich leider nicht :(
Der ist tief verbaut und ich habe nur das lose Kabelende...
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: Rentner on Mar 18, 2020, 04:25 pm
Hallo,

mit einem Transistor wird das gehen, mit einem OP auch.

Heinz
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: melez on Mar 18, 2020, 04:28 pm
Hallo,

mit einem Transistor wird das gehen, mit einem OP auch.

Heinz
Kannst du mir auch ein konkretes Bauteil vorschlagen (Bezeichnung)?
Ganz idealerweise als Link zu irgend einem Webshop :)
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: Serenifly on Mar 18, 2020, 04:44 pm
Leider finde ich keinen OPV der mit der Spannung arbeitet
Dann hast du nicht richtig gesucht oder die Datenblätter falsch verstanden
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: Peter-CAD-HST on Mar 18, 2020, 05:38 pm
Moin

ein FET hat schon immer geholfen ...

Gruss Peter
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: michael_x on Mar 18, 2020, 05:49 pm
Nimm den billigsten (oder den am schnellsten erreichbaren) NPN Transistor (https://www.mikrocontroller.net/topic/413925), den du finden kannst.

Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: Rentner on Mar 18, 2020, 06:04 pm
Kannst du mir auch ein konkretes Bauteil vorschlagen (Bezeichnung)?
Ganz idealerweise als Link zu irgend einem Webshop :)
Hallo,

such mal Transistor als Schalter, da findest Du reichlich.
OP such mal nach op amp 5v rail to rail

Heinz
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: Rentner on Mar 18, 2020, 06:06 pm
Moin

ein FET hat schon immer geholfen ...

Gruss Peter
Na ja wenn er nur 1,5V vom Signalgeber bekommt wird das schwierig :)
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: HotSystems on Mar 18, 2020, 06:46 pm
ein FET hat schon immer geholfen ...
Und welchen würdest du da einsetzen ?
Mit 1,5 V Steuerspannung wird es nicht viele geben, die dann auch schon richtig durchsteuern.
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: combie on Mar 18, 2020, 07:26 pm
Quote
Leider finde ich keinen OPV der mit der Spannung arbeitet (wäre für ein Rechtecksignal wohl auch übertrieben),
Das ist doch irgendwie Unfug, oder?

Unmengen an OPV können bei 5 bis 9V arbeiten und vertragen an ihren Eingängen 1,5V


Quote
Wie kann ich das Signal verstärken, so dass ich das mit einem Interrupt-Eingang auswerten und die Frequenz zählen kann. (Der Frequenzzähler ist kein Problem, nur die Eingangsspannung.)
Selbst der im UNO eingebaute Komparator ist dafür geeignet.
Ganz ohne externe Bauteile. Ohne jeden externen Verstärker.
Evtl ist ein Spannungsteiler(Poti?) nötig um die Schwellspannung zu verschieben 1,5/2 wäre ein sich anbietender Wert.
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: michael_x on Mar 18, 2020, 08:12 pm
Seid mal realistisch:
Warum anstelle eines xbeliebigen npn für 2 cent (https://www.reichelt.de/bipolartransistor-npn-45v-0-1a-0-5w-to-92-bc-547c-p5007.html) einen Spezial FET oder opamp einsetzen?

Er will einen digitalen Arduino Eingang schalten, hat aber nur ein 1,5V Signal und will das mit <1mA belasten (sagt er)

Na gut, einen Vorwiderstand braucht man wohl auch noch, aber da bräuchte man beim opamp mehr drumrum.
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: melez on Mar 18, 2020, 08:19 pm
Quote
Selbst der im UNO eingebaute Komparator ist dafür geeignet
Den kannte ich noch nicht, klingt interessant.

Muss ich mir mal anschauen. Danke für die Antworten!
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: uwefed on Mar 19, 2020, 01:59 am
Mir deucht es sehr komisch daß ein Ausgang nur 1,5V liefert.
Was ist die Versorgungsspannung des Hallsensors?
Grüße Uwe
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: melez on Mar 19, 2020, 07:10 am
Das kann ich leider auch nicht sagen.
Es handelt sich um den Tacho-Geber von einem Unimog Baujahr ca. 1950. Weiß nicht mal, wo der Sensor genau verbaut ist.

Habe nur eine einzelne Ader in die Hand gedrückt bekommen, aus der oben genanntes Signal raus fällt (mit Oszi gemessen).
Dachte eigentlich die Aufgabe wäre recht einfach, aber die 1,5V machen mir doch zu schaffen. Wird das Signal zu stark belastet, funktioniert der Tacho im Dashboard nicht mehr. Muss vielleicht mal noch messen, wann genau das ist, aber das geht ja immer nur während der Fahrt (bzw. aufgebockt)  :o
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: SpaghettiCode on Mar 19, 2020, 09:00 am
Hi,

die Aufgabe ist auch einfach zu lösen, auch mit einem einfachen npn-Transistor und 2 Widerständen.
Einfach eine Schaltstufe in Grundschaltung aufbauen.
Als Basiswiderstand ca. 2 kOhm, dann wird das Signal mit etwa 0.425 mA belastet, wenn die max. 1,5V stimmen.
Und den Kollektorwiderstand zwischen 1 und 5 kOhm, dann fließen zwischen ~5 und 1 mA Querstrom.
Am Kollektor steht dann das phasengedrehte Signal an, zwischen beinahe Null und Ub (5V).

https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204302.htm

Gruß André

Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: combie on Mar 19, 2020, 09:40 am
Quote
Das kann ich leider auch nicht sagen.
Es handelt sich um den Tacho-Geber von einem Unimog Baujahr ca. 1950. Weiß nicht mal, wo der Sensor genau verbaut ist.
Dann ist es schon mal kein Hallsensor!
1950 war die Halbleitertechnik noch nicht so weit
Bestenfalls induktiv. Und nachgerüstet, nicht original.
Dann manchen auch die 1,5V halbwegs Sinn.
Bei Hallsensoren wäre das sehr ungewöhnlich.

Der Unimog hat bis weit in die 1980er Jahre noch die klassische Tachowelle.
Der Sensor(Tachowellenausgang) sitzt am Getriebe
Zwischen Schaltgetriebe und erstem Ausgleichsgetriebe.

Quote
(mit Oszi gemessen).
Runde Ecken?
Dann höchstvermutlich induktiv.

Beachte:
Induktive Sensoren werden bei höheren Frequenzen in der Regel "lauter"
Pi mal Daumen: Doppelte Drehzahl, doppelte Spannung.
Auch: Bei induktiven Sensoren ist mit negativen Halbwellen zu rechnen!
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: michael_x on Mar 19, 2020, 10:40 am
Quote
Und den Kollektorwiderstand zwischen 1 und 5 kOhm, dann fließen zwischen ~5 und 1 mA Querstrom.
Reicht vermutlich schon, den Kollektor direkt an einen INPUT_PULLUP zu hängen.
Aber selbst analogRead ohne jede externe Hardware, würde ein 50Hz Signal erfassen können. Den Komparator in selbstgestrickter Software oder durch Hardcore Programmierung zu realisieren ist da Geschmackssache.
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: uwefed on Mar 19, 2020, 11:43 am
Das kann ich leider auch nicht sagen.
Es handelt sich um den Tacho-Geber von einem Unimog Baujahr ca. 1950. Weiß nicht mal, wo der Sensor genau verbaut ist.
Damals gab es weder Transistoren noch Hallsensoren. Elektronikröhren waren damals die Elektronikbauteile.

Als Sensor kommt mir da ein Magnet und eine Spule in den Sinn in der ein Impuls induziert wurde. Dieser ist dann aber Wechselspannung und die Spannung hängt von der Drehzahl ab.

Ich bezweifle daß die Geschwindigkeit elektrisch gemessen wurde sondern der Tacho funktionierte mechanisch.

Hast Du keinen Schaltplan des Gefährts?
Grüße Uwe
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: melez on Mar 19, 2020, 04:11 pm
Der Comperator funktioniert bei meinem Testaufbau.
Wenn ich das nächste mal zu dem Fahrzeug komme, mache ich mal nochmal Messungen mit dem Oszi, bei verschiedenen Geschwindigkeiten.

Leider bin ich erst recht spät bei dem Projekt eingestiegen, und andere sind schon wieder weg. Daher ist das alles etwas schwierig.

Danke nochmal für die Antworten!
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: uwefed on Mar 20, 2020, 09:53 am
Quote
Leider bin ich erst recht spät bei dem Projekt eingestiegen, und andere sind schon wieder weg. Daher ist das alles etwas schwierig.
Das sind natürlich nicht die besten Voraussetzungen.
Ok, wir Warten bis Du Dich wieder meldest. Mach eine Kopie oder Foto des Oszilloskopbildes.
Grüße Uwe
Title: Re: Digital Eingangssignal mit 1,5V verstärken
Post by: combie on Mar 20, 2020, 10:58 am
Der Comperator funktioniert bei meinem Testaufbau.
Fein!