Hallo Experten,
ich habe hier einen Drucksensor, der eine Versorgungsspannung von +/- 15 Volt benötigt. Meine Frage ist nun, ob ich diese mit einem herkömmlichen Labornetzeil mit einer Schaltung (Spannungsteiler?) erzielen kann, oder ob ich ein spezielles Netzgerät brauche. Falls ja, wäre ich auch über einen Tipp für ein günstiges sehr dankbar!
Vielen Dank für Eure Mühe, Christian
Hallo,
für einen schnellen Versuch kannst Du die Spannung natürlich mittels Spannungsteiler aus dem Labornetzteil nehmen. Kommt aber drauf an, was Du machen willst - ein Schwanken der Versorgungsspannung wird sich auch auf das Messergebnis auswirken.
Und es kommt natürlich darauf an, was für eine Schaltung am Ausgang des Sensors hängt. Wie wird die versorgt? Ein weiteres Netzteil mit unabhängigem Massebezug?
Gruß
Axel
Hallo Axel,
vielen Dank für die schnelle Antwort!
Der Drucksensor liefert direkt eine Ausgangsspannung von -10 bis +10 V (es handelt sich um einen Differenzdrucksensor, der also auch „negative Drücke“ darstelllen kann). Mein Problem ist, wie ich so eine Schaltung aufbauen müsste. Mein Labornetzgerät liefert nur eine regelbare Spannung von 0-50V und ich bräuchte einmal -15V und einmal +15V.
Schönen Fruß, Christian
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Hallo,
ein Drucksensor ist im allgemeinen eine Brückenschaltung aus 4Widerständen, die auf eine Keramikfläche montiert sind. Bei Druckdifferenzen zwischen oben und unten verbiegt sich die Fläche, die Widerstände ändern dadurch ihren Wert und die Brücke kommt aus dem ‚Gleichgewicht‘. Legt man eine Gleichspannung oben und unten an der Brücke an, ergibt sich eine Querspannung, die man dann auswerten kann. Schau mal in das Datenblatt des Sensorherstellers, dort ist sowohl die Innenschaltung des Sensors als auch oft eine Beispielanwendung drin. Und normalerweise wirst Du dann herausfinden, daß keineswegs unbedingt einen negative Spannung notwendig ist (es sei denn, es befindet sich bereits ein Messverstärker mit im Sensor). Und auch die Höhe der Spannung muß nicht unbedingt so groß sein, wenn Du das ganze dann mittels 5V-A/D-Wandler auswerten willst.
Wie heißt denn der Sensor, muß es genau der sein und was genau ist der Sinn des Ganzen?
Gruß
Axel
Btw., ein Absolutdrucksensor ist auch nur ein Differenzdrucksensor mit einer geschlossenen Referenzdruck-kammer auf einer Keramikflächenseite.
Ja, in dem Sensor ist bereits ein Meßverstärker integriert. Es handelt sich um ein älteres Modell von keller-druck.de mit der Nummer PS-23/8666- -/+10. Ich kenne eigentlich auch nur Sensoren der Fa. Keller, die eine Spannung von 24-28V benötigen und ein Ausganssignal von 0-10V bringen. Bei den Differenzdrucksensoren muß dann immer auf einer Seite der höher Druck anliegen. Bei diesem Sensor jedoch steht auf dem Typenschild die Forderung nach -15V an Pin 1, +15V an Pin 2, und Pin 3+4 geben eine Ausgangspannung von -10 bis +10V aus. Die Seite mit dem höheren Druck kann also wechseln, was in meinem Anwendungsfall auch nötig ist. Es geht um eine Versuchapparatur zur Untersuchung von Kavitation, bei der in einer Flüssigkeit sowohl positive Drücke als auch negative erzeugt werden können.
Danke schonmal,
Christian
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Hallo,
wenn der Messverstärker integriert ist, mußt Du Dich wahrscheinlich an die Angaben halten. Ich kenne das Datenblatt allerdings nicht (bei Keller nichts gefunden), daher weiß ich nicht, ob es bei geringerer Versorgungsspannung und entsprechend geringerer Ausgangsspannung nicht auch funktioniert. Müsste man ausprobieren.
Ansonsten: Du kannst die Versorgungsspannung per Spannungsteiler erzeugen. Dabei mußt Du aber ziemlich niederohmig werden, um Abweichungen der Spannung durch die Belastung durch den Sensor (Datenblatt) im erlaubten Rahmen (Datenblatt) zu halten. Auch mußt Du berücksichtigen, wie die nachfolgende Schaltung aussieht, insbesondere wo Du dann die Masse anschließt. Pass auf, daß nicht der Minuspol vom Netzteil über den Schutzleiter schon mit der Masse der nachfolgenden Schaltung verbunden ist (ist aber unwahrscheinlich).
Ach ja, die Kavitation ist im allgemeinen in Flüssigkeiten relativ schnell veränderlich, kann das der Sensor und die eingebaute Verstärkerschaltung? Des weiteren ist der zu messende Druck möglichst nah am Erzeuger bzw. am Messobjekt zu messen, und zwar muß sich der Sensor selbst dort befinden, eine Übertragung durch einen Schlauch oder ein Rohr erzeugt Fehlmessungen, da die Schwankungen ‚glattgebügelt‘ werden.
Viel Glück
Axel
Hallo,
bei den Messungen geht es bei uns zunächst nicht direkt um die Kavitation, sondern um die Entstehung der Dampfblasen bei Zugspannugen in der Flüssigkeit.
Mein Hauptrpoblem ist aber immernoch, wie ich die -15V und +15V erzeuge. Meinem Verständnis nach erzeugt mein Netzgerät doch eine Spannung zwischen 0 und 50 V (einstellbar). Ich benötige aber doch auch ein negatives Potential. Wenn Du mir sagen könntest, wie ich die Sache verschalten muß, wäre mir sehr geholfen. Ich glaube, ich habe da ein prinzipelles Verständnisproblem…
Brauche diese +/- 15V übrigens auch für ein Hydraulik-Servo-Ventil.
Schönen Gruß, Christian
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Hallo,
für Deine Spannungsversorgung empfehle ich Dir einen
DCDC-Wandler mit z.B. 24V Eingangsspannung und
+/-15V Ausgangsspannung.
Der DCDC-Wandler sollte dann aber stabilisierte
Ausgangsspannungen haben (billige haben auch unstab.).
Eine andere Variante wäre ein DCDC-wandler mit
+/-24V Ausgangsspannung und 2 Längsregler zur
nachfolgenden Spannungsstabilisierung.
Spannungsregler : 7815 für die +15V und 7915 für die -15V.
Diese Variante hat 2 Vorteile:
a) Der DCDC-Wandler muß nicht stabilisiert sein
b) Evtl. Störungen vom DCDC-wandler werden unterdrückt.
DCDC-Wandler gibts in verschiedensten Qualitäten und
Größen entsprechend der erforderlichen Leistung (Stromverbr).
Eine weitere Variante wäre gleich ein ACDC-Wandler
(Schaltnetzteil) mit entsprechenden Ausgangsspannungen
(2x15V oder 2x24V). In diesem Falle ist aber auf die
einschlägigen VDE-Vorschriften zu achten. Die Versorgung
mit einem fertigen Netzteil wäre deshalb besser.
Weitere Variante: Kaufe einfach ein billiges Labornetzteil
mit 2 geregelten Ausgangsspannungen.
z.B. Conrad: POWER SUPPLY PS 2403 PRO
Artikel-Nr.: 510075 (ca. 200€)
Gruß Uwi
bei den Messungen geht es bei uns zunächst nicht direkt um die
Kavitation, sondern um die Entstehung der Dampfblasen bei
Zugspannugen in der Flüssigkeit.
Mein Hauptrpoblem ist aber immernoch, wie ich die -15V und
+15V erzeuge. Meinem Verständnis nach erzeugt mein Netzgerät
doch eine Spannung zwischen 0 und 50 V (einstellbar). Ich
benötige aber doch auch ein negatives Potential. Wenn Du mir
sagen könntest, wie ich die Sache verschalten muß, wäre mir
sehr geholfen. Ich glaube, ich habe da ein prinzipelles
Verständnisproblem…
Brauche diese +/- 15V übrigens auch für ein
Hydraulik-Servo-Ventil.
Schönen Gruß, ChristianHallo,
wenn der Messverstärker integriert ist, mußt Du Dich
wahrscheinlich an die Angaben halten. Ich kenne das Datenblatt
allerdings nicht (bei Keller nichts gefunden), daher weiß ich
nicht, ob es bei geringerer Versorgungsspannung und
entsprechend geringerer Ausgangsspannung nicht auch
funktioniert. Müsste man ausprobieren.
Ansonsten: Du kannst die Versorgungsspannung per
Spannungsteiler erzeugen. Dabei mußt Du aber ziemlich
niederohmig werden, um Abweichungen der Spannung durch die
Belastung durch den Sensor (Datenblatt) im erlaubten Rahmen
(Datenblatt) zu halten. Auch mußt Du berücksichtigen, wie die
nachfolgende Schaltung aussieht, insbesondere wo Du dann die
Masse anschließt. Pass auf, daß nicht der Minuspol vom
Netzteil über den Schutzleiter schon mit der Masse der
nachfolgenden Schaltung verbunden ist (ist aber
unwahrscheinlich).
Ach ja, die Kavitation ist im allgemeinen in Flüssigkeiten
relativ schnell veränderlich, kann das der Sensor und die
eingebaute Verstärkerschaltung? Des weiteren ist der zu
messende Druck möglichst nah am Erzeuger bzw. am Messobjekt zu
messen, und zwar muß sich der Sensor selbst dort befinden,
eine Übertragung durch einen Schlauch oder ein Rohr erzeugt
Fehlmessungen, da die Schwankungen ‚glattgebügelt‘ werden.
Viel Glück
Axel
Hallo,
Du kannst die Spannung erzeugen, indem Du zwei gleiche Widerstände in Serie schaltest. Wenn Du dann die Mitte zwischen den beiden als Masse betrachtest, hast Du zum Pluspol des Netzteils +15V, zum Minuspol hin -15V, wenn Du am Netzteil 30V einstellst.
Das Problem besteht darin, daß durch die Widerstände etwa zehnmal soviel Strom fließen sollte, wie der Sensor selber benötigt. Und es funktioniert nicht sehr gut (die Spannungen werden ungenau) wenn die Belastung (also der Strom, der durch den Sensor fließt) nicht konstant ist. Da ich leider nicht weiß, wie groß der Stromverbrauch des Sensors ist, kann ich Dir keinen Widerstandswert nennen. Das ginge dann wieder aus dem Datenblatt hervor. Und hängt wahrscheinlich auch davon ab, wie groß die Belastung des Sensorausgangs durch die nachfolgende Schaltung ist (die ich auch nicht kenne).
bei den Messungen geht es bei uns zunächst nicht direkt um die
Kavitation, sondern um die Entstehung der Dampfblasen bei
Zugspannugen in der Flüssigkeit.
Denke daran, daß der Druck nicht überall gleich ist, sondern sich Wellenförmig ausbreitet.
Mein Hauptrpoblem ist aber immernoch, wie ich die -15V und
+15V erzeuge.
S.o.
Brauche diese +/- 15V übrigens auch für ein
Hydraulik-Servo-Ventil.
Tja, und genau liegt ein richtiges Problem. Das Ventil wird aktiviert ziemlich viel Strom ziehen und deaktiviert fast keinen. Oder eben mal den Strom aus +15V, mal aus -15V. Das führt zu heftigen Schwankungen in der oben gebastelten Lösung (mal sind es z.B. +10/-20V, mal +20/-10V). Das wird den Sensor schon heftig stören.
Bist Du sicher, daß das Ventil beide Spannungen benötigt? Normalerweise braucht so ein Ding doch nur 0V inaktiv und +15V aktiv (oder umgekehrt), aber keine negative Spannung. Und dann könnte man das ganz einfach mittels Vorwiderstand für die eingestellten 30V vom Netzteil lösen.
Nachdem Du Dich aber hier als Nichtelektroniker geoutet hast, kann ich Dir eigentlich nur raten, Dir ein zweites Netzteil zu leihen oder zu kaufen (z.B. http://www.reichelt.de/?ARTIKEL=PEAKTECH%206015A), beide auf 15V einzustellen und sie in Serie zu schalten (Minuspol vom einen an Pluspol vom anderen). Dann hast Du stabile -15V/0V/+15V.
Gruß
Axel