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Thema: LM331 - Rechtecksignal -> Spannung? (Gelesen 8126 mal)
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cid
Modding-Noob
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Physikfreak
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Hallo Zusammen,
ich habe vor mir eine Lüftersteuerung zu bauen (nodrop 2, wahrscheinlich), allerdings möchte ich die ein bisschen erweitern - ich möchte die Lüfterdrehzahl mit einem analogen Spannungsmessgerät anzeigen (die LEDs der LasVegas2 gefallen mir nicht wirklich). Also muss ich aus dem Rechtecksignal eine (proportionale) Spannung machen. Ich hab rumgesucht und den LM331 gefunden, der für sowas geeignet ist. (oder hab ich da was komplett falsch verstanden?)
Jetzt zu meinem Problem: Ich bin ziemlicher Anfänger - ich hab zwar 4stündig Physik (Klasse 12), und einen ASURO hab ich auch schon zusammengelötet, aber mit ICs hab ich mich noch nie beschäftigt.
Ich hab das Datenblatt zu Rate gezogen ( http://www.national.com/ds/LM/LM231.pdf ) und die Figur 6 auf Seite 12 zeigt im Prinzip genau das was ich brauche - aber mit der falschen Eingangsspannung. In dem Plan werden 15V statt 12V verwendet, und außerdem hängt noch einiges an Widerständen und Kondensatoren dran, deren Funktion ich schlicht nicht verstehe  . Außerdem weiß ich nicht, ob ich mir dieses Elektronikerenglisch richtig übersetzt habe. Deshalb hab ich da einige Fragen:
1. Wozu sind Rt und Ct da, und warum sind die mit der Spannungsquelle verbunden?
2. Wozu dient RS? Zur Regelung der Ausgangsspannung?
3. Hab ich richtig verstanden, dass der Kondensator am Pin 1 dazu dient Spannungsspitzen abzufangen, und RL dazu da ist, den Kondensator zu entladen, wenn keine Spannung mehr anliegt?
4. Stimmt es,dass die beiden 10 kOhm Widerstände links oben dazu da sind, Pin 6 und 7 auf die gleiche Spannung zu bringen, wenn kein Signal anliegt, um ein fälschliches Schalten zu verhindern? Wozu dient der 68kOhm Widerstand gegen GND?
5. Was muss ich ändern, damit ich das Ding mit 12V betreiben kann, und bekomme ich dann am Ausgang noch die 10V hin, die ich gerne als Maximalwert hätte?
Es sind jetzt ziemlich viele Fragen geworden, aber ich wäre super dankbar, wenn sich jemand hier die Zeit nehmen würde mir das zu erklären!
cid
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cid
Modding-Noob
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Dann könnte ich aber doch gleich einfach nur die Spannung messen, die ich dem Lüfter gebe. Die ist aber nicht proportional zur Drehzahl, das Messgerät zeigt mir dann also nicht das was ich will, oder?
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Kamino
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Himbeere des Teufels
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Die Spannung die du dem Lüftermotor gibst, ist sehr wohl proporional zur Drehzahl... 
Höhere Spannung -> Der Lüfter dreht sich schneller... 
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cid
Modding-Noob
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mehr Spannung -> höhere Drehzahl stimmt schon, aber proportional würde heißen doppelte Spannung -> doppelte Drehzahl und umgekehrt. Das stimmt bei normalen Elektromotoren leider nicht.
Ein lüfter Läuft ja erst ab ~5V und solange soll das Messgerät nix zeigen (und auch nicht sobald der lüfter dann anläuft auf 5V springen), sondern kontiuierlich mit der drehzahl ansteigen, also bei doppelter Drehzahl doppelter Ausschlag, ganz egal welche Spannung der Lüfter dann hat.
Ich habe mir, als ich festgestellt habe dass ich den ic nicht wirklich verstehe, schon gedanken gemacht, obs nicht anders geht, aber ich bin zu keiner zufriedenstellenden Lösung gekommen.
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mak
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ich möchte die Lüfterdrehzahl mit einem analogen Spannungsmessgerät anzeigen (die LEDs der LasVegas2 gefallen mir nicht wirklich). Also muss ich aus dem Rechtecksignal eine (proportionale) Spannung machen.
Ich glaube, cid will nicht mit der der Ansteuerungsspannung rumbasteln, sondern mit dem Tachosignal.
Der IC, den du vorgeschlagen hast, ist genau andersrum, funktioniert also nicht so, wie du es gerne haettest.
Ich empfehle dir, das Tachosignal an einen Zaehler zu haengen. Ein Pulser erzeugt z.B. jede Sekunde einen Puls, worauf der Zaehlerinhalt in ein Register kopiert und der Zaehler zurueck gesetzt wird. Das Register wird konstant von einem D/A-Wandler ausgelesen, dieser gibt dann eine Spannung aus, die exakt proportional zur Tachofrequenz ist. Mit einem Poti als Spannungsteiler kannst du den Ausschlag der Anzeige veraendern.
Die Frequenz des Pulsers ist nicht so wichtig, bei tiefen Luefterdrehzahlen (und sensiblerer Anzeige) koennte es aber vorkommen, dass die Nadel kleine Spruenge macht. Wenn der Luefter mit Beispielsweise 20.5 Umdrehungen pro Puls dreht, steht im Register erst 20, dann 21, dann 20, dann 21... Sowas sieht man dann halt an kleinen Spruengen. Man kann es aber glaetten, indem man einfach einen Kondensator parallel zu der Anzeige schaltet, die Spruenge sind dann nicht mehr so offensichtlich.
Alternativ koennte man auch einen Mikrocontroller so programmieren, dass er die Anzahl Pulse einer hochfrequenten Quelle zaehlt und nach jedem Tachosignalpuls diesen Wert weiterverarbeitet. Also fixer (aber natuerlich einstellbarer) Wert durch die Anzahl Hochfrequenzpulse und das dann an einen D/A-Wandler schicken. Ist zwar genauer, fuer zuhause aber wohl "mit Kanonen auf Spatzen geschossen".
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cid
Modding-Noob
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danke mak, du hast begriffen was ich möchte  . aber dass der IC "verkehrt herum" ist, stimmt imho nicht, laut Datenblatt kann er beides, sowohl Spannung->Frequenz als auch Frequenz->Spannung.
Dein Vorschlag hört sich nicht schlecht an, aber das ist eigentlich genau das, was der IC auch macht, und es selbst zusammenzubauen klingt für mich jetzt spontan ziemlich aufwändig/kompliziert (und nebenbei auch teurer).
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Falzo
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anzumerken wäre vielleicht das das tachosignal kein Rechtecksignal ist, wie mancher sich das beim lesen des Themas womöglich vorstellt (Stichwort PWM etc.) - schon gar nicht haengt die Pulsweite von der Drehzahl ab.
Das Tachosignal besteht aus sehr kurzen Impulsen deren Frequenz eben die Drehzahl wiederspiegelt, insofern ist ein f/U Wandler die richtige Wahl...
http://cache.national.com/ds/LM/LM2907.pdf ich empfehle auch allen fortgeschrittenen mal allgemein einen Blick auf die typical applications in diesem Datenblatt... nette gimmicks dabei ;-)
die schaltung zum lm331 kannst du natuerlich auch nehmen, zu deinen fragen:
1. das RC-Glied ist der Oszillator, und sorgt dafuer das der lm331 intern eine sagen wir mal Grund-Frequenz erzeugen kann.
2. Ja, siehe die Formel die dort abgedruckt ist. das RC-Glied hat ebenfalls Einfluss darauf, ebenso wie der Lastwiderstand. Du solltest also vorher abschätzen, wie schnell Dein Lüfter dreht, um die Bauteile auf die passende Frequenz und damit gewünschte Endspannung bei Maximaldrehzahl auslegen zu können.
3. Ja der Kondensator dient der Glättung. RL ist der Lastwiderstand, ohne Last würde die Spannung (auch ohne extra Kondensator) gegen Maximum laufen und dort quasi 'hängenbleiben' weil es keinen Verbraucher gibt und somit keinen geschlossenen Stromkreis am Ausgang gibt, über dem man eine Spannung messen könnte.
4. Jein, die beiden Pins gehören zu einem internen Komparator.
An einem Eingang (PIN7) wird eine referenz-Spannung angelegt, die hier aus 10k und 68k erzeugt wird - das ist ja ein einfacher Spannungsteiler zwischen Versorgungsspannung und Masse. An dem anderen Eingang liegt halt Dein Signal an, der kleine Kondensator dort dient der Entkopplung und der Widerstand um ein sauberes Potential zu bekommen, insofern schon richtig, hier will/muß man falsche Signale verhindern. Beide Spannungen werden intern verglichen und immer wenn eine Flanke kommt wird ein Schaltvorgang ausgelöst. Darüber könnte man die Empfindlichkeit der Schaltung je nach Einsatzzweck beeinflussen.
5. Einfach an 12V haengen. Ich denke 10V am Ausgang sollten kein Problem sein, vorausgesetzt die Bauteilwerte werden auf den Lüfter angepasst.
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« Letzte Änderung: Januar 14, 2008, 21:19:44 von Falzo »
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cid
Modding-Noob
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Physikfreak
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herzlichen dank!
dann werd ich mich demnächst mal daran versuchen...
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