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Bereitstellung: Fragen / Probleme / Lösungen
Beitrag: #51
28.02.2016, 19:17
Gast Offline
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RE: Bereitstellung: Fragen / Probleme / Lösungen
(27.02.2016 23:57)brolyx schrieb:  Hallo,

Mir geht es wie vielen anderen mit der Diode am ersten OpAmp. Allerdings bin ich schon der Meinung (entgegen der Meinung anderer hier im Forum) das es sich bei dem ersten OpAmp um einen logarothmierer handelt. Man misst am Ausgang des ersten opamp stets die negative durchlassspannung der Diode (so wie es beim logarithmierer gewollt ist) Dafür müsste man die Diode auch nicht wie vorher gesagt anders rum polen.
... und so weiter. Also versprühe ich nochmal meinen technischen Feingeist, in der Hoffnung meine Reputation ein wenig zu erhöhen. Rolleyes

Schauen wir uns doch mal die Frontplatte an und überlegen uns mal, was man mit dieser Schaltung so alles anstellen kann (und die Software kann, muss man aber nicht, auch noch zu Rate ziehen).
Also das Messobjekt sollte nach Aufdruck eine Diode/Z-Diode sein. Nehmen wir mal eine stinknormale Diode an. Da Stromlaufplan, Stückliste und Frontplattenzeichnung vorhanden sind, bekommen wir ganz schnell heraus, dass eine zu messende Diode mit der Anode an -X8 anzuschließen wäre. Also antiparallel zu -R19. Damit wäre im normalen Betrieb das Messobjekt in Durchlassrichtung geschalten und -R19 langweilt sich in Sperrrichtung. Kurz: Nix mit logarithmieren. Es wird schlicht und einfach die Durchlassspannung des Messobjektes ermittelt, ob nun LED, Diode oder Z-Diode (die in Sperrrichtung betrieben wird).

Zitat:So wie sie gepolt ist arbeitet sie einfach nur für negative Spannungen davon ab wird der Prüfling genau anders rum / richtig rum in den rückkopplungszweig geschaltet. (Die negative Spannung kann aber eigentlich nur passieren wenn man als testobjekt nen geladenen elko anschließt oder eine andere spannungsquelle anschließt -also vllt einfach nur eine schutzbeschaltung? Was aber eigentlich keinen Sinn macht weil man ganz am Ende schon die beiden schottkydioden hat wo die untere schon den Eingang des arduino schützt ).

Lasst mal die Verschwörungstheorien mit geladenen Elkos und so. Und ihr müsst in der Prüfung auch keine Kniebeugen machen.
Das Messobjekt kann entweder
  • intakt und richtig gepolt sein
  • verkehrt gepolt sein
  • defekt mit Unterbrechung sein
  • defekt mit Kurzschluss sein
  • fehlen

Und muss die Diode -R19 einen Sinn machen (außer euch gefühlt in den Wahnsinn treiben)?

Welchen Sinn macht dann -R31, wenn alles korrekt verdrahtet ist?

Zitat:Was sich mir dann ausserdem noch nicht erschließt ist der zweite opamp mit der Verstärkung < 1. Weil dann misst der arduino als Messwert ja was anderes ?

  1. Messbereich des Arduino ...
  2. Die Software rechnet ja auch erst ein wenig, ehe der Wert angezeigt wird.


Zitat:Ausserdem müsste der andere Messwert ( fehlermesswert) ja eig 0 v sein weil die op Eingänge sich ausgleichen wollen und der nicht invertierende Eingang auf Masse (0V) liegt.

Also Schaltung der Stromquelle nicht verstanden ...

Zitat:Ich habe diesen Beitrag mit meinem Handy geschrieben daher entschuldige ich mich für eventuelle Formatierungs und Rechtschreibungsfehler (gerade Groß - und Kleinschreibung )
Das ist 2016 kein Argument mehr. Es gibt alternative Tastaturen, Rechtschreibvorschläge und man kann immer noch selbst Korrekturlesen.

"Der Vorteil der Klugheit besteht darin, dass man sich dumm stellen kann. Das Gegenteil ist schon schwieriger."
Kurt Tucholsky
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Beitrag: #52
01.03.2016, 16:08
Romeo Offline
Azubi
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Beiträge: 11
Registriert seit: 01/2016
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RE: Bereitstellung: Fragen / Probleme / Lösungen
Zudem entschuldigt man sich nicht selber, sondern man bittet um Entschuldigung.

Aber nicht so ernst nehmen, wir wollen ja nicht klugscheißern wie Beitragverfasser über mir Tongue
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Beitrag: #53
01.03.2016, 23:33
brolyx Offline
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Registriert seit: 02/2016
Bewertung: 0
RE: Bereitstellung: Fragen / Probleme / Lösungen
Hallo,

unter dem Gesichtspunkt das ich - für mich persönlich - meine die komplette Schaltungsfunktion geklärt zu haben (bis auf die Schottkydiode Tongue) poste ich hier noch ein mal um das Ganze nicht offen stehen zu lassen.

Gast schrieb:Also das Messobjekt sollte nach Aufdruck eine Diode/Z-Diode sein. Nehmen wir mal eine stinknormale Diode an. Da Stromlaufplan, Stückliste und Frontplattenzeichnung vorhanden sind, bekommen wir ganz schnell heraus, dass eine zu messende Diode mit der Anode an -X8 anzuschließen wäre. Also antiparallel zu -R19.

Okay, hier sind wir uns definitiv schon ein mal einig. Ich habe das Ganze mal umgezeichnet aber die Schottkydiode -einfachheithalber- rausgelassen. (Bild 1; Oben die umgezeichnete Schaltung von mir; Unten eine logarithmierer Schaltung aus einem Fachbuch)



Gast schrieb:Damit wäre im normalen Betrieb das Messobjekt in Durchlassrichtung geschalten und -R19 langweilt sich in Sperrrichtung. Kurz: Nix mit logarithmieren. Es wird schlicht und einfach die Durchlassspannung des Messobjektes ermittelt, ob nun LED, Diode oder Z-Diode (die in Sperrrichtung betrieben wird).

Ja richtig! Was genau macht denn ein Logarithmiere? Genau das oder nicht?
Zumindest hab ich das, was ich in Büchern gefunden habe, so verstanden. Dies würde sich auch sicherlich über diverse Formeln herleiten lassen. Ich meine eigentlich ist es auch logisch. Die Diode "folgt den Regeln" einer e-Funktion und beschreibt an sich "den Diodenwiderstand" der auf "Basis der e-Funktion" abhängig von dem durchflossenen Strom und der Spannung ist. Oder anders gesagt das Spannungs-/Stromverhältnis. Wenn ich jetzt den Logarithmus darauf anwende bekomme ich nahezu eine "gerade" die näherungsweise der "Widerstandskonstante" bzw. der Spannungs-/Stromänderung entspricht. Damit würde sich dann der Spannungsabfall / die Durchlassspannung berechnen lassen. Natürlich spielen da noch weitere Faktoren eine Rolle, wie die Temperaturspannung Ut und der Sättigungssperrstrom Is etc. .
Ganz von der Thematik ab, kann ich aber die Gleichung der Ausgangsspannung auch selbst herleiten mit meinem umgezeichneten Bild.

Zitat:-Ue + UR = 0
--> Ue = UR

-Ua - Ud = 0
Ua = -Ud

V = Ua / Ue = - Ud / UR
Ua = - Ud / UR * Ue || mit Ue = UR
Ua = - Ud

Wie man sieht, liegt am Ausgang wie schon auch von Dir erwähnt die (negative) Durchlassspannung der Diode an.

Gast schrieb:intakt und richtig gepolt sein
verkehrt gepolt sein
defekt mit Unterbrechung sein
defekt mit Kurzschluss sein
fehlen

Das ist wohl richtig.

Gast schrieb:Und muss die Diode -R19 einen Sinn machen (außer euch gefühlt in den Wahnsinn treiben)?

Das wird wahrscheinlich der Sinn sein - bei mir klappt es jedenfalls. Big Grin

Gast schrieb:Zitat:
Was sich mir dann ausserdem noch nicht erschließt ist der zweite opamp mit der Verstärkung < 1. Weil dann misst der arduino als Messwert ja was anderes ?

1.Messbereich des Arduino ...
2.Die Software rechnet ja auch erst ein wenig, ehe der Wert angezeigt wird.

Das konnte ich für mich auch klären. Abgleichbedingung in der Prüfung wird wohl sein die Widerstandskombination auf 5k Ohm einzustellen, damit man einen Verstärkungsfaktor von 0.5 haben wird. Das wird - schätze ich mal - daran liegen wie der Arduino Spannung misst ( in ~5mV Schritten). Der Rest ist Rechenarbeit des Arduino.

Gast schrieb:Also Schaltung der Stromquelle nicht verstanden ...

Doch, habe ich durchaus. Ich lag auch (überwiegend) richtig mit meiner Aussage. Ich bleibe dabei, dass die "Fehlerspannung" nur wesentlich größer als 0 V ist (gegen 5V), wenn keine Diode angeschlossen ist (oder Verpolung vorliegt) oder eben bei defekten Dioden wird sie größer werden Schätze ich mal (aber keine 5V). Ich schätze die Intention, die allgemein hinter dieser "Fehlerspannungsmessung" liegen wird, ist wohl Diese, die Eingangs-Offset-Spannung (wir nehmen Diese ja einfachheithalber immer mit 0 an) zu ermitteln - da diese beim 741 ja "relativ" hoch ist. Der 741 hat ja auch noch extra Eingänge zum "kompensieren" / einstellen dieser Eingas-Offset-Spannung - welche in unserem Fall allerdings unbeschaltet sind. Diese Spannung steigt dann- wie beschrieben - mit defekten Dioden oder eben Verpolung etc.

Gast schrieb:Das ist 2016 kein Argument mehr. Es gibt alternative Tastaturen, Rechtschreibvorschläge und man kann immer noch selbst Korrekturlesen.

War es für mich zu diesem Zeitpunkt schon Tongue. Mir ging es in erster Linie darum in einem möglichst kurzen Zeitraum so viele Informationen wie möglich rüber zu bringen und zu diesem Zeitpunkt hatte ich leider nur ein Smartphone zur Verfügung. Aber nun gut - wird nicht mehr vorkommen. Diesen Beitrag habe ich - Gott sei dank - mit dem PC geschrieben Wink


Danke für's lesen dieses langen Beitrages. Ich bin mir ziemlich sicher mit dem was ich geschrieben habe und würde meine Hand dafür ins Feuer legen (fast Big Grin) - dennoch lasse ich mich gerne korrigieren.

Liebe Grüße


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(Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 02.03.2016 01:24 von brolyx.)
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Beitrag: #54
02.03.2016, 11:59
PUMPER Offline
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RE: Bereitstellung: Fragen / Probleme / Lösungen
Hallo Kollegen,

könnte mir einer helfen um was es sich für ein Bauteil bei K2 handelt?

Danke
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Beitrag: #55
02.03.2016, 12:11
Mosfet Offline
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RE: Bereitstellung: Fragen / Probleme / Lösungen
Ist ein Operationsverstärker
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Beitrag: #56
02.03.2016, 12:44
PUMPER Offline
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RE: Bereitstellung: Fragen / Probleme / Lösungen
Danke soweit kam ich auch schon, meinte eher um was genau für einen es sich handelt.
Logarithmierer - Invertierer - Verstärker etc... was soll das für einer sein?
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Beitrag: #57
03.03.2016, 08:31
Schlaumeier54 Offline
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RE: Bereitstellung: Fragen / Probleme / Lösungen
(02.03.2016 12:44)PUMPER schrieb:  Danke soweit kam ich auch schon, meinte eher um was genau für einen es sich handelt.
Logarithmierer - Invertierer - Verstärker etc... was soll das für einer sein?

Hi PUMPER,
der OP K2 ist als Invertierer geschaltet und hat eine Verstärkung von <1, da K1 etwa 0V bis -11V ausgibt und der Arduino nur 0V-5V messen kann.

Zu der Diode R19:
die dient meiner Meinung nach dazu den Ausgang von K1 zu definieren wenn keine "Test-Diode" an den Buchsen angeschlossen ist.

Grüße
Schlaumeier Wink
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Beitrag: #58
03.03.2016, 10:15
brolyx Offline
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RE: Bereitstellung: Fragen / Probleme / Lösungen
Schlaumeier54 schrieb:Hi PUMPER,
der OP K2 ist als Invertierer geschaltet und hat eine Verstärkung von <1, da K1 etwa 0V bis -11V ausgibt und der Arduino nur 0V-5V messen kann.

Bist du vielleicht durcheinandergekommen mit den Bezeichnungen K1, K2 und K3 ? Weil K1 wäre der 74HC04 (das NICHT Gatter) und Dieses gibt definitiv nicht -11 V aus und hat auch nichts direkt mit der Spannung am Eingang des ersten OP's (K2) zutun. K1 schaltet nur den Transistor der an 5V anliegt und diese somit auf den Eingang des OpAmp legt.

Davon ab waage ich immer noch zu bezweifeln das K2 ein invertierender Verstärker ist (ich tippe auf logarithmierer) K3 ist ein invertierender Verstärker mit V<1 (aber das meintest du wahrscheinlich und hast dich nur vertippt ?).

Schlaumeier54 schrieb:Zu der Diode R19:
die dient meiner Meinung nach dazu den Ausgang von K1 zu definieren wenn keine "Test-Diode" an den Buchsen angeschlossen ist.

Was passiert denn mit dem Potential / Spannung am invertierenden Eingang des OpAmps wenn ich keine "Test-Diode" angeschlossen habe ? Also welchen Wert nimmt die Spannung dort an und was bedeutet das für den Ausgang des Operationsverstärkers ? Welche "Spannung nimmt Dieser an" ?
Diese beiden Spannungen liegen repräsentativ an den Messpunkten 2 und 3 an. Beschreiben somit dann die Spannung an der Anode und an der Kathode der Diode R19. Wie verhält sie sich dann bei der dort anliegenden Spannung ? Wenn du das klärst bist du deiner Antwort schon näher.



Grüße
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Beitrag: #59
03.03.2016, 12:05
Schlaumeier54 Offline
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RE: Bereitstellung: Fragen / Probleme / Lösungen
Hast recht ich hab die Bezeichnungen vertausch.

K2 und K3 sind aber beides invertierende Verstärker.
Wobei K2 die Aufgabe hat die Spannung an der Buchse X8 auf 0V zu halten, damit die Stromregelung über die Widerstände R5, 10, 15 und die Potis R4, 9, 14 funktioniert. Dazu muss nämlich an besagten Widerständen und Potis immer die gleiche Spannung abfallen (5V).
Die Spannung an der Buchse X9 ist folglich negativ, da diese direkt am Ausgang von K2 hängt.
Wenn man also z.B. eine rote LED an die Buchsen anschließt
(siehe Bild), liegt die Anode an X8 auf 0V und die Kathode an X9 auf -1,8V. Um das herauszufinden und zu berechnen kann man R19 auch erst mal weglassen.
Und komm mal von deinem logarithmierer Trip runter brolyx.


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Beitrag: #60
03.03.2016, 13:53
brolyx Offline
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RE: Bereitstellung: Fragen / Probleme / Lösungen
Ich war mal so frei und habe deine Schaltung umgezeichnet. (Anhang)

Schlaumeier54 schrieb:K2 und K3 sind aber beides invertierende Verstärker.

Wir nehmen uns mal die Formel für die Ausgangsspannung des invertierenden Verstärkers zu gemüte. Ua = -(R2/R1) * Ue. Hier kommen wir dann direkt zum Problem. Ue ist konstant mit 5V und R1 ist auch konstant / linear. Aber R2 der "Widerstand" der Diode ist es eben nicht!!! Er ist exponentiell zur Spannungsänderung und gewisser anderen Faktoren. Um R2 auch "linear" zu bekommen muss man den logarithmus drauf anwenden, weil der Diode eine e-Funktion zu Grunde liegt.Wenn das wie du sagst ein invertierender Verstärker wäre würde sich während der Laufzeit bzw der "Prüfstromänderung" der Verstärkunsfaktor jedes mal ändern! (Weil sich der "Widerstand" der Diode ändert bzw wieviel Spannung an ihr abfällt). Ich habe noch nie davon gehört das der Verstärkungsfaktor eines invertierenden Verstärkers während der Laufzeit dynamisch und nicht fix sein soll bzw ist. Aber ich lasse mich da gerne verbessern (mit Beweisen, Rechnungen, Fachbuchverweis). Davon ab habe ich in einem früheren Beitrag die vorhandene Schaltung "hergeleitet" und dargestellt das Ua = -1* Ud ist. Du kannst doch gerne mal mit deinen jetztigen Werten den quasi Verstärkungsfaktor für 20mA ausrechnen (Formel:invertierender Verstärker) und anschließend was dein Ua für 5mA sein müsste und die entsprechende Messung mit Multisim machen dann wirst du zu dem Ergebnis kommen das dies nicht stimmt!

Schlaumeier54 schrieb:Und komm mal von deinem logarithmierer Trip runter brolyx.

Warum sollte ich von dem Trip runterkommen wenn es sich nun mal schlicht weg um einen logarithmierer handelt? Wenn man mir nicht glauben will, schau doch einfach mal in ein Fachbuch. Wegen mir in das klassische Standardwerk Halbleiter-Schaltungstechnik von Tietze und Schenk. Wobei es sicherlich noch hunderte andere Bücher gibt die sich mit dem logarithmierer auseinandersetzen.

Schlaumeier54 schrieb:liegt die Anode an X8 auf 0V und die Kathode an X9 auf -1,8V.
Es ging um die Diode R19 und diese liegt mit ihrer Anode an X9 und ihrer Kathode auf X8 und nicht wie von dir beschrieben umgekehrt. Wenn man das nun betrachtet liegt das größere Potential für R19 immer an der Kathode an, sie ist also in Sperrrichtung! Es fließt also kein Strom. Allgemein fließt im normalen Betriebsfall kein Strom aus dem OP K2 sondern stets in ihn hinein. Daher weiss ich auch nicht wie die Diode R19 im Fall Ohne Diode den Ausgangs "definieren" soll. Es handelt sich auch um keine Rückkopplung weil keine "Ausgleichsströme" fließen. Im Fall das keine Test-Diode angeschlossen ist verhält sich der K2 wie ein simpler Komparator und am Ausgang liegt die volle negative Versorgungsspannung an. Die R19 würde erst eine wirkung entfalten, wenn am X9 ein positiveres Potential anliegt als an X8. Dies wird im normalen Betriebsfall allerdings nie der Fall sein. (man müsste eine Negative Spannung an X8 anlegen.)


Viele Grüße Wink


NACHTRAG:
Habe auch noch ein mal die beiden Schaltungen (invertierende und logarithmierer) auf einem Zettel hergeleitet (2.er Upload) und hoffe das,dass vielleicht etwas hilft und das Ganze verdeutlicht.


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(Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 03.03.2016 15:01 von brolyx.)
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