Hallo,
Ich hätte eine Frage an die Elektronik- Cracks hier im Forum:
Ich bräuchte eine Schaltung, bzw einen Chip der ein PWM- Signal in eine Spannung (am besten 0-10 Volt, Strom geht notfalls auch) wandelt. Möglichst billig, die Industrieteile für 150 Euro kenne ich....... :engel:
Nein, ich werde kein Servo mit Poti verwenden... =)
Gibt es sowas fertig oder als Bausatz?
Gruß,
Helmut
Gibt es sowas fertig oder als Bausatz?
Hm... sorry, meinerseits nichts bekannt. Es geht schon um die üblichen Fernsteuer-PWM-Signale (1.0 - 1.5 - 2ms)?
Wenn Du sonst nichts käufliches (akzeptabler Preis) findest kann ich Dir anbieten, von meinem Fahrtregler eine Spezialsoftware anzupassen, die dann Deine Wünsche erfüllt. 10V max ist zwar (noch) ein Problem (bin mehr der 5V-TTL-Typ) :engel: , aber das kriegen wir schon irgendwie....
Hallo Reiner,
Danke für die rasche Antwort.
Ich will mit dem Teil einen FU ansteuern, die PWM- Frequenz kann ich einstellen, also kein Problem.
Das Ganze kommt als Teil einer Spindeldrehzahlregelung in eine CNC- Drehbank zur Fertigung von Kolbenstangen für Pneumatikzylinder.
Leider kann die von mir verwendete Steuerung nur step/dir für Schrittmotoransteuerung, was für einen 1,5 kW- Antrieb etwas teuer würde =) , oder eben ein (konfigurierbares) PWM Signal.
Alle in Europa gängigen FU´s können nur ein Eingangssignal von 0- 10 V verarbeiten (was ja auch grundsätzlich vorzuziehen ist).
Könnte man nicht einen Fahrtregler (Billigteil für RC- Cars) oder eine Servoelektronik (was haben die eigentlich für ein Ausgangssignal?) dafür zweckentfremden?
Könnte das eventuell funktionieren?
Wegen off topic: Die oben beschriebene Drehbank eignet sich selbstverständlich auch vorzüglich zum Bau von Roboterteilen aller Art....... :engel:
Gruß,
Helmut
Könnte man nicht einen Fahrtregler ..... dafür zweckentfremden?
Im Prinzip wäre die Schaltung dann schon fertig. =) Allerdings ist der Ausgang nicht 0-10V sondern getaktete 10V, die über ein entsprechendes Integrierglied geglättet werden müßten.
Die Beispielschaltung von Dir spricht das auch an (zu niedrige oder zu hohe Glättung...), im Detail habe ich die Schaltung aber zugegebenerweise noch nicht ganz gechecked. Muss mal eine ruhige Minute sein.
Hm... mir spuckt eine Schaltung im Kopf rum, da wurde ein L200 verwendet. Bekanntermaßen wird beim L200 die Ausgangsspannung über ein Widerstandsverhältnis eingestellt. Statt einem Widerstand wurden 8 Stück "quasisparallel"-geschaltet und über ein Transistorarray von einem Controller angesteuert. Also die Hardcore-Version eines DAC .... =) . Dann wäre das Problem mit dem Ripple gelöst, weil ein astreiner Längsregler verwendet würde. Strom von zwei Ampere müßte auch genügen.
Nachteil: die Hardware-Adaption erfordert ein doppelseitiges Layout, kostet also ein paar Euro für die Platine.
Wieviel Kanäle sollen eigentlich konvertiert werden? 3 Achsen + Theta ?
Eins ist mir noch nicht ganz klar bei den angesprochenen FUs: Wird die Richtungsumschaltung auch über die Spannung gemacht? Also 5V = Stillstand und 0V bzw. 10V = Maximum ? (Sorry, aber mit industrieller Power-Elektronik bin ich nicht so sattelfest)
/Edit:
Hab' die Schaltung ansatzweise gefunden: Seite 7 / Fig.22
Datenblatt L200
ähem...
umwandlung von einem PWM-signal in eine spannung? wobei die PWM-parameter sogar noch vorgegeben werden können?? der klassische billig digital-analogwandler???
funktionsprinziep siehe hier:
http://www.avr-asm-tutorial.net/avr_de/avr_adc500.html
ist eigentlich ganz einfach, einfach das PWM-signal (grundfrequenz der PWM so hoch wie möglich einstellen, um die welligkeit gering zu halten) über einen ein- bis vierstufigen tiefpass (jeweils ein widerstand + 1 kondi) laufen lassen, das was rauskommt über einen operationsverstärker (verstärkung 1-20 einstellbar) schicken und darauf achten, dass der OP die nachfolgende eingangsstufe (des FU's) auch treiben kann...
aufwand:
1OP
ne handvoll widerstände
ne handvoll kondis
1poti (verstärkungseinstellung des OP, kann auch wegbleiben))
1festspannungsregler 12V für den OP
eine 14-24V spannungsversorgung für das ganze geraffel (gibt der FU eventuell schon eine Hilfsspannung ab???)
und feddich is die laube :engel:
=)
EDIT:
wenn ihr für den aufbau des fitzeldingens was anderes als ne lochrasterplatine nehmt, dann hau ich euch...
...bei verwendung von einem bis drünfzich microcontrolern oder drehzalstellern grill ich euch noch dazu... *zwinker*
@helmut: schön, dass du noch anderweitig als nur beruflich aktiv bist... :-O
Hallo Reiner,
Wieviel Kanäle sollen eigentlich konvertiert werden? 3 Achsen + Theta ?
Konvertiert werden soll nur eine "Achse", und zwar der Hauptspindelantrieb.
Ich werde mal etwas ausholen: das Ganze wird eine zyklengesteuerte CNC- Drehmaschine (CNC für Arme =) ), bei der die X und Z-Achsen mit DC- Servos (ca.500 W/ 60V mit angeflanschtem Encoder ). Soweit kein Problem, die Regler werden über eine parallele Schnittstelle von dieser Steuerung gefüttert. Konventionelles Drehen geht auch noch über ein elektronisches Handrad.
Beim Gewindeschneiden tut sich aber ein Problem auf: Der Längsvorschub und die Drehzahl muss entsprechend synchronisiert werden, um ein sauberes Gewinde zu erreichen. Beim konventionellen Drehen über Leitspindel kein Problem, da über die mechanische Steuerung des Vorschubs eine Zwangskopplung erfolgt. Anders bei der elektrischen Variante, hier wird nur einmal pro Umdrehung ein Indexsignal zur Synchronisation erzeugt, bei Belastung des Spindelmotors sinkt aber die Drehzahl desselben ein wenig. Deshalb wird die Drehzahl des Spindlemotors über einen FU geregelt, das Ausgangssignal der Steuerung ist jedoch nur Takt/Richtung oder eben PWM. Die gilt es in eine für den FU verständliche Sprache (0-10V ) zu übersetzen.
Natürlich gibt es wesentlich professionellere Lösungen mit AC-Servoreglern, etc., z.B. auch von deiner Firma, jedoch führt hier das Betrachten der Preislisten alleine zu sofortiger Netzhautablösung.....Deshalb suche ich nach einer halbwegs brauchbaren und günsigen Lösung.
Das mit dem ripple kriegen wir schon hin, wozu gibt es Kondensatoren =) (das war ein SCHERZ)
Gruß,
Helmut
Hallo Heiko,
Danke für die Info.
....grundfrequenz der PWM so hoch wie möglich einstellen, um die welligkeit gering zu halten
Dagegen spricht leider(Auszug aus dem Manual der Steuerung):
....the value in
here is the frequency of the squarewave whose pulse width is modulated. This is the signal
which appears on the Spindle Step pin. The higher the frequency you choose here the faster
your controller will be able to respond to speed changes but the lower the "resolution" of
chosen speeds. The number of different speeds is the Engine pulse frequency ¸ PWMBase
freq. Thus for example if you are running at 35,000 Hz and set the PWMBase to 50
Hz there are 700 discrete speeds available. This is almost certainly sufficient on any
real system as a motor with maximum speed of 3600 rpm could, theoretically, be
controlled in steps of less than 6 rpm....."
@helmut: schön, dass du noch anderweitig als nur beruflich aktiv bist... :-O
hehe, ich baue beruflich Pneumatikzylinder =)
Aber schön langsam, wenn dieses Projekt abgeschlossen ist, hab ich wieder mehr Zeit.
Gruß,
Helmut
oha... wie schnell doch aus einer mücke (mal eben eine PWM in eine spannung umwandeln)
ein elefant (hochgenaue, gekoppelte drehzahlregelung) werden kann... *lach*
ok.. ich habe im moment (bin auf maloche) nicht die zeit, mir die einzelnen datenblätter durchzulesen...
wichtig ist erstmal:
sitzt der PWM/spannungs-umsetzer im regelkreis der drehzahlregelung?
d.h.: steuerung gibt PWM aus (sollwert), PWM->Spannung, spannung steuert FU, FU steuert motor, auf motor sitzt encoder,
encodersignal wird als istwert an die steuerung zurückgemeldet, der drehzahlregler sitzt also in der steuerung?
oder: (hoffentlich!!!) steuerung gibt PWM aus (sollwert), PWM->Spannung, spannung steuert FU, FU steuert motor, auf motor sitzt encoder,
encodersignal wird als istwert an DEN FU zurückgemeldet, der drehzahlregler sitzt also im FU?
wie genau und wie linear muss die umsetzung PWM/Spannung sein?
die Auflösung der PWM beträgt wirklich 700 schritte?
da geht der einzelne schritt höchstwahrscheinlich sowieso schon in der nichtlinearität der PWM/Spannungsumsetzung unter...
wie wird die drehzahl vorwärts/rückwärts durch die PWM abgebildet? 0%PWM=max rückwärts, 50%PWM=stop, 100%PWM=max vorwärts?
oder getrennte richtungssignale + PWM (0%PWM=stop, 100%PWM=max drehzahl?)
reicht der drehzahlbereich von 10%-90% oder muss es 0%-100% sein???
kann der FU die drehzahl (0-10V in 700 einzelne drehzahl-stufen) so genau regeln???
ausgangssignal pwm:
5V? welche belastbarkeit? (strom),
welche ausgangstreiberart? (wie stabil sind die z.b. 5V bei high-pegel der PWM?, wie hoch ist der ausgangspegel bei low-pegel? 0,3V?)
10V eingang FU:
welchen strom zieht der eingang??? (-> datenblatt FU)
eingangsspannungsbereich 0-10V oder mit offsets (0,8V-9,2V?)
gruss, heiko
helmut, wennze mit dem dreh-dingens fertich sein tust, dann ist das erste was du da drauf rundkurbelst ja wohl ein hochdruck raptor... oder??? =) =) =)
ist eigentlich ganz einfach, einfach das PWM-signal (grundfrequenz der PWM so hoch wie möglich einstellen, um die welligkeit gering zu halten) über einen ein- bis vierstufigen tiefpass (jeweils ein widerstand + 1 kondi) laufen lassen, das was rauskommt über einen operationsverstärker (verstärkung 1-20 einstellbar) schicken und darauf achten, dass der OP die nachfolgende eingangsstufe (des FU's) auch treiben kann...
...und warum kein aktiver Sallen-Key TP o.ä. ...?
Hallo Heiko,
"sitzt der PWM/spannungs-umsetzer im regelkreis der drehzahlregelung?
d.h.: steuerung gibt PWM aus (sollwert), PWM->Spannung, spannung steuert FU, FU steuert motor, auf motor sitzt encoder,
encodersignal wird als istwert an die steuerung zurückgemeldet, der drehzahlregler sitzt also in der steuerung?
oder: (hoffentlich!!!) steuerung gibt PWM aus (sollwert), PWM->Spannung, spannung steuert FU, FU steuert motor, auf motor sitzt encoder,
encodersignal wird als istwert an DEN FU zurückgemeldet, der drehzahlregler sitzt also im FU? "
Der Regler sitzt natürlich in der Steuerung ... :heul: (tja, und..... ich trau mir es fast net zu sagen, das Dingen läuft unter ähem, räusper..... [SIZE=1]windows[/SIZE]..... ) aus unerfindlichen gründen tut das Dingen aber trotzdem, Art Fenerty hat da irgendwas mit einem eigenen Echtzeitkernel verbrochen.
Mir ist schon klar, daß ein fetter Synchronmotor mit entsprechender Reglerkarte besser ist .... :engel:
Der FU meines Hoflieferanten Dr. Brinkmann (KEB), kann die Auflösung locker, aber 300 Steps werden wohl für meine Ansprüche genügen, das Teil ist mechanisch eh 8:1 übersetzt. die FU´s gibts eh fast schon geschenkt, aber die passenden Servoregler net 
.
Die Amis bieten z. B. diese Lösung an: http://www.campbelldesigns.com/mach-spindle-speed-control.php
"helmut, wennze mit dem dreh-dingens fertich sein tust, dann ist das erste was du da drauf rundkurbelst ja wohl ein hochdruck raptor... oder??? "
Natürlich nicht, sowas hol ich mir aus dem Lager =) ,leicht und doch fest.......
Auf dieser Maschine werden nur hochseriöse, kommerzielle Industriekomponenten gefertigt.........
Ciao,
Helmut
Hallo Giz,
..und warum kein aktiver Sallen-Key TP o.ä. ...?
Ja natürlich, warum bin ich da nicht selbst draufgekommen... :engel: . Wie wird das eigentlich zubereitet ?
Im Ernst: Was ist das? TP wird wohl ein Tiefpass sein, aber den Schlüssel der Dame kenn ich net, ausserdem heisst sie Sally!
Gruß,
Helmut
wenn ihr für den aufbau des fitzeldingens was anderes als ne lochrasterplatine nehmt, dann hau ich euch...
So treffen die Welten aufeinander. Wenn meine Praktikanten anfangen, ihre Schaltungen auf Lochraster zusammenzukleben, dann krieg' ich immer einen noch höheren Blutdruck. (Bei mir hat die Lüsterklemmenfraktion keinen leichten Stand...)
Ok, nachdem dann alles so einfach ist, dürfte das Problem gelöst sein ... *zwinkerzwinker* =)
he Reiner biste beleidigt?! doch wohl nicht. Die Platinenfrage ist halt ne evolutionssache:
dein Spannungswandler - Platine
mein Spannungswandler - Lochstreifenplatine
Heikos Spannungswandler - freie Verdrahtung.
die nächste Sufe wäre das feihändige halten der Bauteile, weil man sich dann das Lötzinn sparen kann =)
überleg ruhig noch an Helmuts problem. eine Sache von verschiedenen Seiten anzugehen scheint mir immer noch sinnig zu sein.
Ja natürlich, warum bin ich da nicht selbst draufgekommen... . Wie wird das eigentlich zubereitet ?
Im Ernst: Was ist das? TP wird wohl ein Tiefpass sein, aber den Schlüssel der Dame kenn ich net, ausserdem heisst sie Sally!
Naja, die Frage war auch eigentlich direkt an UW... 
Im Prinzip macht es das gleiche wie UWs Vorschlag aus passiven (T)ief(p)ässen mit anschließender Verstärkung durch den OP... Die Sally dürfte jedoch eine bessere Dynamik besitzen, ich wills hier aber nicht beschwören (!)...
die nächste Sufe wäre das feihändige halten der Bauteile, weil man sich dann das Lötzinn sparen kann
Also da frag mal Holgi, der kennt sich mit sowas aus... :engel:
he Reiner biste beleidigt?! doch wohl nicht.
Ne, eigentlich nicht. Im Prinzip versuche ich natürlich immer, die Welt ein bißchen besser zu machen und etwas "Kultur" zu verbreiten. Beispiel ist wohl, wenn man den Schaltkasten einer Maschine aufmacht und die Drähte, Lüsterklemmen und Isolierbandfetzen springen einem ins Gesicht. :kotz1: Oder die Lochrasterplatine funktioniert nur, wenn vom Gehäuse der Deckel ein bißchen offen bleibt... :smilybrennt: Darum war ich wohl etwas frustriert, dass ausgerechnet von unseren Elektronik-Gurus die Technik verbreitet wird, die einem immer stundenlanges Störungssuchen kostet...
Aber jetzt im Ernst: Bei o.g. Schaltung bin ich zwar von den Grundlagen dabei, aber ich sehe Probleme im Detail wegen den Impedanzen der verschiedenen TP. (So zumindest meine bösen Erfahrungen beim Bau von Frequenzweichen, die zugegebenerweise nicht ganz zum Thema passen, weil dort Amperes fließen mußten.)
Ich gehe hier mal in Lern- bzw. Lauerstellung und warte ab. Wenn Plan A mit kaskadierten TPs nicht funktionieren sollte, kriegt Helmut von mir eine Platine mit µC und Längsregler. =) (@Heiko: Im Morgengrauen um fünf zum Duell? Als Waffen Vorderlader und Ballons, wie bei den tollkühnen Männern? *lach* => Wir verstehn' uns trotzdem, oder? Außerdem wär's langweilig, wenn wir alle die gleiche Meinung und Arbeitsstil hätten.)
*lol*... Tja Reiner, wie haben sich denn deine Frequenzweichen mit deiner Allergie gegen Spulen denn so vertragen...?
(Sowwie, aber der musste jetzt sein... :-))
Hallo,
Hier mein Kompromiss: Ich werde Heikos Schaltung auf Lochraster aufbauen (was sinnvoll ist), die ganzen Komponenten kommen aber in einen schönen Rittal- Schrank, so richtig mit Potentialausgleich (natürlich Gelb/Grün 6mm²) für die Schaltschranktür, Verdrahtungskanälen, Pilzrelais, Hartingstecker und Phönix- Schraubklemmen, alles mit Aderendhülsen, vorschriftsmäßig mit Weidmüllerzange gecrimpt, usw. (was auch sinnvoll ist) und alles wird wieder gut..... :jeah:
Gruß,
Helmut
Tja Reiner, wie haben sich denn deine Frequenzweichen mit deiner Allergie gegen Spulen denn so vertragen...?
*lol* Tja, diese Frage paßt wie der A... auf den Nachttopf.
Die Frequenzen stimmten, es ist kein Hochtöner kaputtgegangen, laut Frequenzgenerator und Analyzer hat die Trennung nach diversen Korrekturen (s.o. wg. "belastetem Spannungsteiler" ) auch einigermaßen funktioniert. Aber der Sound war besch...eiden (...wäre noch geprahlt). Erkenntnis: zukünftig Finger weg von Spulen.
Zurück zum Thema:
Damit da keiner meint, ich will ihm hier die umständliche Art aufdoktruieren.... so war's nun auch nicht. Aber man tut sich leichter mit der Standfestigkeit von Geräten, wenn bei vibrierenden Maschinen die Platinen etwas robuster (individuelles Design...) aufgebaut sind. Ich stelle mir mit grauen vor, wenn der Ausgang der hier beschriebenen Schaltung durch einen Platinendefekt von 0V (Soll) auf 10V (Ist) hochrumpelt :ohschreck: .
Hier mein Kompromiss: Ich werde Heikos Schaltung auf Lochraster aufbauen (was sinnvoll ist),
Ja klar, ich wollte ja oben nur warnend den Finger heben, dass Lochraster für Testaufbauten gut sind, aber der endgültige Einbau halt etwas ..... *hüstel*.
Es wäre töricht, die "aufwändige" Schaltung zu nehmen, wenn's die "einfache" Schaltung ebenfalls tut (und hoffentlich zufriedenstellend funktioniert!)
die nächste Sufe wäre das feihändige halten der Bauteile, weil man sich dann das Lötzinn sparen kann
Dirk, da hast Du mich auf eine Idee gebracht. Zukünftig müssen alle meine Entwicklerkollegen bei den Burst-Tests(4kV) ihrer neuentwickelten Geräte im EMV-Zentrum die Geräte bzw. Bauelemente halten. Bei einem Defekt (Fehlentwicklung?) erfolgt die Strafe somit sofort und ohne Vorwarnung. :jeah:
