Conrad Adventskalender 2013 – Tag 22

Tag 22 – Der Sensor Zeitschalter. Der will so gar nicht.


Mit einem weiteren Kondensator aus Türchen 22 erweitern wir die gestrige Schaltung zu einem Sensor-Zeitschalter. Der Versuchsaufbau ist doch leicht frimmelig, die einzelnen Widerstände so zu positionieren, dass sich nix berührt erfordert Geduld und eine Pinzette, aber am Ende haben wir es dann.
Leider tut meine Schaltung aber überhaupt nicht was sie soll.Zu erst einmal mein Verständnis der Versuchsbeschreibung, was passieren sollte:
Ich schalte ein, die grüne LED ist aus, Rot ist an. Ich drücke Schalter A Grün geht an, rot geht aus. Lasse ich den Schalter los geht Grün nach kurzer Zeit aus und Rot wieder an.

So, und nun was bei mir passiert:

  • Ich schalte ein: Grün leuchtet.
  • Ich drücke den Schalter: Grüng geht aus, Rot geht an.
  • Ich lasse den Schalter los: Rot bleibt an.

Ich habe meine Schaltung jetzt mehrmals kontrolliert und konnte im Aufbau keinen Fehler finden. Das heißt aber nix, wie dieses Jahr und vor allem das letzte Jahr gezeigt haben. Manchmal sieht man ja den Wald vor lauter Bäumen nicht…
Sollte jemandem etwas auffallen, freue ich mich dementsprechend über einen Kommentar.
Ansonsten lässt mich das ganze recht ratlos zurück, da meine Schaltung genau das Gegenteil von dem tut, was sie eigentlich soll…

Conrad Adventskalender Tag 22

9 Gedanken zu „Conrad Adventskalender 2013 – Tag 22

  1. Holger

    Erstmal, bitte feuchte Finger!

    was soll passieren:
    Schaltung an: Grün leuchtet, Rot aus.
    feuchter Finger an Kontakt A: Grün geht aus, Rot geht an.
    kurze Pause > 1Sekunte
    feuchter Finger an Kontakt A: Grün leuchtet kurz, Rot geht kurz aus.
    kurze Pause > 1Sekunde
    ……

    Bei mir funktioniert das meistens. Wichtig ist die Pause, da die Kondensatoren sich erst wieder aufladen müssen.
    Zum Schluss sollen nun die Kondensatoren statt an Minus an Plus verbunden werden damit Rot schon beim Start leuchtet. Das funktioniert auch, aber warum, das übersteigt mein E-Wissen. Da muss Pia ran.

    Antworten
    1. Pia

      Hallo Holger,
      menno, warum immer ich.

      Schau Dir einfach den neuen Schaltplan an der sich daraus ergibt. Damit wird es vielleicht deutlicher.
      Beide Kondensatoren habe ich zu einem mit 200 nF zusammengefasst.


      http://www.img-load.de/images-i1268862bj0n9i.jpg

      Beim ersten Einschalten sind die entladenen Kondensatoren leitend und es liegt an 5 und 6 logisch 1 an. Damit leuchtet die rote LED sicher. Über die Rückkopplung wird dieser Zustand gehalten. Ausgang 3 ist logisch 1 rückgeführt auf Eingang 5 und 6.
      Beim Betätigen des Sensors wird der Transistor leitend und es liegt logisch 0 an den Eingängen 5,6. Ergo logisch 1 am Ausgang 4, die grüne LED leuchtet und die rote geht aus. Und jetzt kommt der Trick:
      Die Spannungszustände am Transistor ändern sich schlagartig.
      Der Emitter des Transistors ist über den Widerstand 10 MOhm auf logisch 1, hat also Spannung. Der Kollektor dagegen ist auf logisch 0 wegen dem noch ungeladenen Kondensators. Damit haben wir den, wie schon einmal angesprochene Inversbetrieb des Transistors. Durch weiteres Halten des Sensors wird jetzt der Kondensator mit Strom über die Basis-Kollektorstrecke und zusätzlich der Emitter-Kollektorstrecke (im Inversbetrieb wird die Emitter-Basisstrecke leitend, allerdings nur mit einem Verstärkungsfaktor von 5 gegenüber 250 im Normalbetrieb) aufgeladen. Und zwar soweit bis der Schmitt-Trigger am Eingang von 5,6 wieder eine logische 1 erkennt und die Gatter umschalten.
      Zeitlich abhängig vom Hautwiderstand.

      Vielleicht kommst Du damit der Erklärung näher.

      Allen noch einen schönen 4. Advent

      -Pia-

      Antworten
      1. Holger

        Was heißt hier „immer ich“ junge Dame? 🙂 Jugend forscht!!

        Danke für die Erklärung, und insbesondere für den Aufwand extra für mich das Schaltbild einzuscannen, zu editieren und wieder einzustellen.
        Die Sache mit den Inversbetrieb hatte ich schon in verdacht. Das war in meiner Ausbildung damals aber kaum Thema. Und ich denke es ist auch nicht üblich bei heutiger Schaltungsentwicklung.

        Nebenbei denke ich, von den eher Nicht-Elektronikern hier die deine sau gute Beschreibung gelesen haben, haben deren nicht wenige Synapsen gerade einen Urlaubsantrag gestellt. 😀

        Gruß aus der „Neu-Tunnel“-Metropole

        Antworten
  2. Pia

    Zuerst sollte Phil erstmal seine Kondensatoren wirklich auch auf Minus legen und nicht unbeschaltet lassen.
    D.h. in seinem Aufbau ist die rote Drahtbrücke ganz unten rechts rechts falsch. Die ist leider ein Raster zu weit links geraten und hat so keine Funktion. 🙂

    Grüße aus dem Wald 🙂
    -Pia-

    Antworten
    1. Phil Beitragsautor

      Hallo Pia,
      vielen Dank für den Tipp. Hab die Drahtbrücke versetzt und auch sonst nochmal die Positionen geprüft. Geändert hat sich der Effekt in sofern, dass bei Einschalten die grüne LED leuchtet. Ich den Schalter einmal betätigen kann um auf rot zu schalten und der Status dann konstant über die Zeit bestehen bleibt. Jemand noch ne Idee?

      Antworten
      1. Pia

        Hi Phil,

        so soll es ja auch genau sein :-).
        Mit diesem ersten Schritt (einschalten-grün, drücken-rot) ist erst die Schaltung initialisiert, wenn die rote LED konstant leuchtet. Wenn du jetzt nochmal auf den Sensor drückst müsste die grüne LED leuchten und nach einer gewissen Zeit wieder ausgehen. Bei mir waren es so 3 bis 10 Sekunden je nachdem wie fest ich gedrückt habe.
        Du musst aber den Sensor immer gedrückt halten. (Damit sich der Kondensator aufladen kann.)
        Wird der Sensor nur kurz angetippt funktioniert die Schaltung wie ein gewöhnliches FlipFlop.

        -Pia-

        Antworten
        1. Pia

          Hi Phil,

          so soll es ja auch genau sein 🙂 .
          Mit diesem ersten Schritt (einschalten-grün, drücken-rot) ist erst die Schaltung initialisiert, wenn die rote LED konstant leuchtet. Wenn du jetzt nochmal auf den Sensor drückst müsste die grüne LED leuchten und nach einer gewissen Zeit wieder ausgehen. Bei mir waren es so 3 bis 10 Sekunden je nachdem wie fest ich gedrückt habe.
          Du musst aber den Sensor immer gedrückt halten.
          (Damit sich der Kondensator aufladen kann.)
          Wird der Sensor nur kurz angetippt funktioniert die Schaltung wie ein gewöhnliches FlipFlop.

          -Pia-

          Antworten

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