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Thema: Lichtschalter durch Kapazitiven Sensor ersetzen? (Gelesen 13485 mal)
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NetVamp
Lötkolbenfreak
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Hi
Eigentlich stehts schon im Topic was ich vorhabe.
Hab ein neues Zimmer, das leider etwas kleiner ist als mein früheres. Trotzdem müssen da meine gesamten Möbel reinpassen, was zur Folge hat das einige wichtige Schalter (Lichtschalter) verdeckt werden.
Ich könnte zwar auch die Tapette runter reißen, Schlitze klopfen und den Schalter neu verlegen, die Schlitze wieder zu spachteln und neu tapezieren, aber darauf hab ich nun wirklich garkeine Lust. Also hab ich mir gedacht das ich den Lichtschalter durch etwas "eleganteres" ersetze, was ich so ziemlich überall anbringen kann.
Und ein Kapazitiver Sensor mit einer kleinen Metallplatte kann ich fast überall anbringen.
Die Forensuche nach "Kapazitiv" spuckt ja schon ziemlich viel aus. Zwar nur Taster, aber irgendwo ist auch noch ein Tutorial für nen Taster zu Schalter.
Edit: Quatsch, doch wieder Müll verzapft. Ein bistabiles Relais sollte den Zweck schon erfüllen. Jetzt muss ich doch ganz doof fragen. Hab gerade bei Reichelt nach "bistabile Relais" gesucht und mir das Datenblatt von "Finder" durchgelesen und dort wird in der Schaltung zwei Taster genutzt um zwischen den Zuständen zu wechseln. Ich will aber nur einen Taster und bei jedem betätigen soll der Relais in den anderen Zustand wechseln. Laut Wikipedia also ein "ungepoltes" Relais, ist das Richtig? Gibts das bei Reichelt überhaupt, im Datenblatt konnte ich nix finden von gepolt/ungepolt und bei welchem Typ was angewand wird.
Meine Bedenken sind jetzt eher die 220V. Ist ja eine normale Zimmerbeleuchtung die geschaltet werden soll. Mit dem Relais ist zumindest das Problem die 220V zu schalten schonmal gelöst. Aber am liebsten wär es mir noch, wenn ich für den Sensor und fürs Relais keine extra Stromversorgung benötigen würde, diese also auch aus den 220V gespeist werden kann. (Ich weiß, soviel Wünsche) Möcht nur nicht das, wenn die Batterie leer ist, ich mein Licht nicht mehr anschalten kann.
Ich denk es wir auch Fertiglösungen für sowas geben, aber ich will mir nicht vorstellen was sowas kostet. Außerdem brauch ich das ganze ziemlich kompakt, da es hinter das Möbel passen muss. Also ne "Sonderanfertigung".
Irgendwelche Tips, Vorschläge, Warnungen, Hinweise, Bedenken von eurer Seite? Womöglich nen Link zu einem ähnlichen Projekt?
Was würd ich benötigen um die Schaltung+Relais auch aus den 220V zu speisen? Ist das anzuraten? Was spricht dagegegen? Doch lieber Batterie?
Thx
Edit3: Ok ich hab mir weitere Gedanken dazu gemacht. Hab mich durch verschiedene Seiten gelesen und hab mir was überlegt.
Ich nehm ein JK FlipFlop. Leg J und K (beiden Eingänge) auf High und an C (Taktsignal) leg ich meinen Taster (Kapazitiven Sensor). Wird der Taster benutzt wechselt Q (Ausgang) auf High und aktiviert mein Bistabiles Relais. Licht an. Q fällt nach dem Tasterdruck wieder auf Low, aber das bistabile Relais hält.
Beim nächsten Tasterdruck geht Q wieder auf High, Relais löst, Licht aus, Q wieder auf Low.
Und so weiter.
Da ich mir das ganze Halbwissen über FlipFlops erst heute angelernt habe, möchte ich wissen ob meine Gedankengänge so richtig sind und ob das funktioniert.
Falls ja quälen mich noch zwei Fragen.
1) Sind Relais noch Zeitgemäss? Ich möchte einen relativ hohen Wechselstrom schalten. Bisher ist da ne 60 Watt Glühbirne drin. Aber das auch nur solange bis ich das Zimmer soweit eingerichtet habe. Gibt es womöglich schon elektronische Methoden hohen Wechselstrom zu schalten, die ein Relais ersetzen können?
2) Ich würde den bisherigen Schalter entfernen und in die Unterputzdose dann das Relais setzen. Da ich dort auch Zugriff auf die 230V habe wär es natürlich geschickt, wenn ich auf ein extra Netzteil verzichten könnte. Kann ich den Wechselstrom runter transformieren, gleichrichten und damit die Schaltung betreiben? Und bekomm ich das so klein, das es womöglich mit in die Unterputzdose passt?
Oder ratet ihr mir eher dazu ein extra Steckernetzteil zu nutzen?
Danke
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« Letzte Änderung: Mai 24, 2007, 12:11:17 von NetVamp »
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mak
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Es gibt handgrosse Steckernetzteile, die einen USB Anschluss besitzen und z.b. benutzt werden, um iPods zu laden. Damit könntest du die Schaltung und das Relais betreiben, achte aber unbedingt darauf, dass es kein 12 Volt Relais ist. Mit zwei Logik-ICs wird es wohl auch möglich sein, das Tastsignal zu splitten, gib noch den Schaltplan durch wenn ich zu hause bin, dein Ansatz ist zwar richtig, aber stimmt trotzdem nicht ganz. Du brauchst ja Impulse fü rein bistabiles Relais, nicht?
Alternative zum Relais: Opto-Triac, klackert nicht, trennt galvanisch und erzeugt auch keine Stromspitzen. Mit dem Ding könntest du dir ev. sogar eine Dimmvorrichtung bauen.
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« Letzte Änderung: Mai 24, 2007, 12:29:46 von mak »
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NetVamp
Lötkolbenfreak
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Was gibts den außer "rein" bistabilen Relais noch? Und wieso kein 12V Relais und was dann?
Aber ich hab den Fehler in meinem Ansatz schon gesehn. Wieso zwischen den Taster und Relais noch nen FlipFlop schalten, wenn ich dadurch trotzdem noch zwei bräuchte. Gerade das will ich ja nicht. Sollte wieder was anderes machen um den Kopf frei zu bringen.
Mir sind auch Alternativen zum Relais sehr recht. Gerde wegen dem Klackern und Verschleiß. Weiß nur nicht was ich noch nutzen kann um Netzstrom zu schalten und die Zimmerbeleuchtung hat später wohl etwas mehr als 60Watt.
Alles was ich sicher weiß ist das ich nur ein Sensorfeld will und mit diesem sowohl An- als auch Abgeschaltet werden soll.
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« Letzte Änderung: Mai 24, 2007, 13:04:06 von NetVamp »
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mak
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Na, monostabile sind z.B. sehr verbreitet, ich kannte lange nur die. Das Relais (falls du eines verwendest) sollte auf 5 Volt reagieren, da du sonst eine zusätzliche Spannung brauchst. wenn du aber schon alles digital hast, wie auf dem folgenden Schaltplan, liegt 5 Volt schon vor.
Falls du doch zum Opto-Triac (unbedingt Opto) greifst, brauchst du das Zeug hinter dem Flipflop nicht, den Triac kannst du meines Wissens direkt an Q anschliessen.
Erklärung der Funktionsweise: Die RC-Glieder dienen der Verzögerung um einige Zehntelssekunden. Jedes AND-Gatter erhält im Grundzustand sowohl HIGH als auch LOW, reagiert also nicht. Schaltet nun das Flipflop um, so erhält ein AND-Gatter kurzfristig zweimal HIGH, das andere zweimal LOW. Der entsprechende Ausgang wird also kurzfristig auf HIGH gezogen. Da die Schaltung hinter dem Flipflop symetrisch ist, bewirkt eine weitere Umschaltung dasselbe, aber am anderen Ausgang. Danach ist wieder Ausgang 1 dran usw.
Für die Verwendung von einem bistabilen Relais müssen natürlich Transistortreiber verwendet werden. Und nie die Freilaufdioden der Relaisspulen vergessen, sonst geht die Schaltung flöten.
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 tast_splitter.png (5.43 KB - runtergeladen 122 Mal.)
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« Letzte Änderung: Mai 24, 2007, 13:54:44 von mak »
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NetVamp
Lötkolbenfreak
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Wahnsinn 
Herzlichen Dank für das Layout.
Werd mich jetzt noch etwas zu den Triacs erkundigen, vorallem den Opto-Triacs. Will ja nicht an meinen Metallsensor langen und unter 220V stehen.
Tja und dann, mhhh, ja Shoppen gehn 
Edit: Bin gerade am Suchen nach Opto-Triacs, aber irgendwie find ich bei Reichelt nix. Da gibts Triacs (das sind dann wohl normale) und Solid-State-Relais. Der Unterschied ist mir nicht klar. Den Preisunterschied seh ich halt. Sind SSR Opto-Triacs die dann halt mehr kosten oder sind das wiederum was ganz anderes? (PS: Blöde Namensgebungen) Edit: Habs, die SSR bestehen aus einem Opto-Triac der einem Leistungstriac vorgeschaltet ist. Wozu man sowas braucht weiß ich noch nicht.
Versteh ich den Sinn eines Opto-Triacs den Richtig, die 230V des Arbeitskreises sollen bei Defekt nicht auf die Schaltung übertragen werden (wie beim Optokoppler nur das der Triac höhere Leistungen schalten kann?).
Immerhin Optokoppler war schonmal richtig und da sind die Dinger auch bei Reichelt gelistet, nur finden tut man die nicht, wenn man nicht die genaue Produktbezeichnung weiß. Sucht man nach "Moc3041" findet man in der Kategorie Optokoppler einen Optokoppler mit Triac Ausgang (also was ich brauch).
Edit: Und wieder was gelernt. Die Opto-Triacs können nicht direkt mit einer großen Last betrieben werden, deswegen das nachgeschaltete Leistungstriac. Deswegen gleich nen SSR nehmen. Wär das für mich geklärt.
ABER noch eine andere wichtige Frage. Hab jetzt im Internet gelesen es wäre wohl besser beide Leitungen zu schalten, falls nicht bekannt ist welches die Phase ist. Solang ich nur einen Lichtschalter schalten will ist die ja vernachlässigbar, da sich die Leitungen im Nachhinein nicht tauschen können, oder? Aber bei welcher Anwendung sollte ich zwei Triacs anwenden und kann ich zwei Triacs an einem gemeinsamen Eingang legen?
Edit: Und noch eine Frage. Ich benötige ja ein SSR. Jetzt gibts die mit einem Zero-Crossing-Curcit und ohne. Wo liegt der Unterschied? Und laufen diese SSR eigentlich Bistabil? Bleiben die also nach dem kurzen "triggern" auf der Stellung?
Thx
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« Letzte Änderung: Mai 24, 2007, 17:43:03 von NetVamp »
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TzA
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Freilich
Also ich würde ja aus monetären Gründen eher zu Optodiac und nachgeschaltenem Triac raten, allerdings muss man da natürlich mehr selbst aufbauen als bei einem Solid State Relais.
Wenn du dir mal auf dem Plan hier nur die Teilschaltung rechts unten ab R1014 anschaust, sieht du solch eine Schaltung "in Aktion". Die Beschaltung dort ist direkt aus dem Datenblatt des MOC3042 übernommen, der die Optoisolierung übernimmt. Das eigentliche Leistungsschalten übernimmt der Triac BT136, der die Verbindung zwischen MAINS und N1011 nur freischaltet, wenn die LED im MOC leuchtet. Da der MOC eine Zero-Crossing-Detection hat, schaltet der Triac nur im Nulldurchgang der Spannung und somit tritt am Triac kaum Verlustleistung auf, außerdem braucht man keine Entstörung (und da du ja nur schalten und nicht dimmen willst, stört es auch nicht, dass maximal 100 mal pro Sekunde umgeschalten werden kann).
Diese Schaltung sitzt so auf meiner Temperaturregelungs-Platine drauf, und ich habe sie auch schon mal mit meiner 100W-Schreibtischlampe (Glühbirne) getestet, sie funktioniert.
Ich muss jedoch gestehen, dass ich nicht weiß, ob die Schaltung Phase an einem der beiden Anschlüsse braucht. Ich vermute jedoch, sie funktioniert nur mit der Phase an MAINS, aber das kannst du ja einmal passend installieren.
btw: das mit dem Flipflop etc hab ich mir jetzt nicht angesehen...
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« Letzte Änderung: Mai 24, 2007, 20:06:45 von TzA »
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Fabeulous
Gast
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hoi
vlt. ist es ein doofer tip oder es hat sich schon erledigt aber du könntest auch den hier nehmen: Art. Nr. 183774 - 62 von Conrad
Den kann an so verkabeln das er entweder als Taster oder als Schalter funktioniert... wenn ich mich dann richtig auskenne müsstest du dir nur noch irgendwas mit transistoren bauen, was wiederum das relais ansteuert oder irgendwas anderes was letztendlich dein glühlämpchen da schalten soll.
MFG
Fabeulous
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NetVamp
Lötkolbenfreak
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Also ich hab mir jetzt Wikipedia und das Elektronikkompendium angeschaut. Hab mich zu Diacs und Triacs erkundigt und ich komme zu dem Schluss dass der Opto-Triac (MOC3042, also der Optokoppler mit Triac Output) ständig geschaltet sein muss. Überall stand der Diac ist solang aktiv wie der Haltestrom nicht unterschritten wird. Wird der Haltestrom unterschritten, dann hält der Opto-Triac den Leistungstriac auch nicht mehr offen und es fließt kein Strom.
Möchte das nur bestätigt wissen. Wie gesagt, ich les mir das alles erst gerade an und mit P und N Schichten, wo Elektronen übertragen werden, möchte ich nicht um mich schmeißen. Dafür reicht das Wissen noch nicht.
Ach und wenn es den so ist, wie ich vermute, dann kann ich mit dem MFaq Taster-zu-Schalter arbeiten, oder?
Bedeutet dann halt auch, das bei eingeschaltetem Licht, ständig ein gewissern Haltestrom am MOC liegen muss, aber der sollte nun wirklich nicht ins Gewicht fallen.
Interessant fand ich die Aussage auf den Seiten des Elektronik Kompendium. Dort stand es muss aufjedenfall entstört werden. Also an den Triac einen Kondensator, TzA hat bereits den X2 vorgeschlagen, und eine Drossel. Nur die Drossel seh ich auf dem Layout von TzA nicht. Nötig, nicht nötig? Irgendwelche besonderen Drosseln für AC?
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NetVamp
Lötkolbenfreak
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Ne, ich glaub ich peils nicht mehr.
Bin inzwischen aber immerhin etwas schlauer. Lag vorhin daneben (wie so oft). Weiß inzwischen das, wenn der Triac einmal per Gate gezündet wurde, der Strom am Gate auch abfallen kann und der Triac zwischen Anode und Kathode weiterhin leitet. (Macht im Nachhinein auch Sinn). Weiß inzwischen auch das mit Haltestrom der Strom zwischen Anode und Kathode gemeint ist und dieser muss unter ein bestimmtes Level fallen und hier ist mein jetziges Problem. Nach dem zünden des Triacs schalten da einige Watt für die Beleuchtung durch, wie bekomm ich den Triac dazu zu "löschen". Hab auf einer Seite die einen Thyristor beschreibt, gesehn das man Anode und Kathode per Taster kurzschliessen (bei kleinen Strömen) kann und so fällt der Haltestrom ja ab und der Triac schließt wieder. Das ist aber bei mir nicht anwendbar, zudem hab ich einen Triac.
Ich mein ich kann jetzt auch davon ausgehen, das beim zweiten aufleuchten der LED im MOC der Triac wieder geschlossen wird, aber ich muss ehrlich sein. Ich hab mir die Schaltung angeschaut und versteh nicht wie der Haltestrom abgeschaltet wird.
Vielleicht könnt ihr mir da auf die Sprünge helfen.
Thx
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