Entstörung einbringen, bemessen : wo Info ?

[lupus51]

moin,

bei meinem Thread zur IR-Empfindlichkeit von Reflexlichtschranken für die Servo-Steurung kam ich
auf Entstörung von induktiven Komponenten, sprich E-Motoren für den Servo und für die
Lokomotiven einer Modellbahn (Moba).

Situation : das Servo-Puls-Signal wird mit einem TTL-Baustein NE555 erzeugt;
leider sieht es aufm Oszi ziemlich wirr aus, es läßt sich kaum ein ruhiges Schwingungsbild einstellen
Der Servo ruckelt hin und her, mit einer gewissen Tendenz in einer Richtung.

Die Reflex-Lichtschranke(n) liefern auch manchmal "Signale" (eigtl. Pegelwechsel) ,
wenn KEINE Endlage vorliegt, was eigentlich das Ziel ist : den Servo bei Endlage zu stoppen.
Der Servo bewegt eine Stange für ein Formsignal oder den Hebel einer Weiche.

Wie krieg ich das sauber ?
Wie muß eine Drossel-Kondensator-Kombination bemessen sein, damit
- der Impulsgenerator nicht gestört wird und saubere Rechteckeck-Signale beim Servo ankommen
- die Lichtschrankenverstärker und anschließende Schmitt-Trigger
nicht durch falsche Signale unzeitig schalten

???

Infos bzw Links zu passender Literatur wären nett..

Gruß

[anders]

as Servo-Puls-Signal wird mit einem TTL-Baustein NE555 erzeugt;
leider sieht es aufm Oszi ziemlich wirr aus, es läßt sich kaum ein ruhiges Schwingungsbild einstellen
Der Servo ruckelt hin und her, mit einer gewissen Tendenz in einer Richtung.

Evtl. ist die Versorgungsspannung nicht stabil.
Probier mal netzsynchron zu triggern "Line".

Infos bzw Links zu passender Literatur wären nett.

Finde ich auch.
Woher sollen wir wissen, woher du deine Schaltungen beziehst?

[lupus51]

moin,
vielen dank, anders !

1)

Woher sollen wir wissen, woher du deine Schaltungen beziehst?

rechtefrei im Web verfügbare Schaltungen werden von mir dem jeweiligen Zweck angepaßt
und auf dem Breadboard getestet, bevor sie auf einer Platine mit Lötpunkt- oder Lötstreifenraster
"verewigt" werden

2)

Evtl. ist die Versorgungsspannung nicht stabil.

doch, wird fürn Testaufbau mit einem selbstgebauten Netzteil (3-30V) mit LM317K auf 5V geregelt, danach folgt noch
ein 1000uF Kondensator, da ist auch wenig "Brumm" .
Zwischen +5V-Leitung zum NE555 und dem Servo ist gestern abend noch ein Widerstand von 11 Ohm
und danach -zum Servo hin - noch ein Kondensator von 1nF dazugekommen : seitdem läuft das Ganze auch schon runder

für die Platinenversion nehme ich dann den wohlbekannten LM7805..

3)

Probier mal netzsynchron zu triggern "Line"

hatte ich schon gemacht - ist ein alter Röhren-Oszi von Nordmende mit zusätzlichen
Sync-Möglichkeiten für Zeilenfrequenz vom alten TV usw.

Fazit:
da gibt es sicherlich noch einiges zu optimieren..heute probiere ich das Ganze mit den vorhandenen Lichtschranken und einer Weiche aus..man sollte sich ja darauf verlassen können, damit der Spielspaß nicht durch ständige Störungen bzw Unfälle leidet..immer diese Verspätungen !

freue mich weiterhin über alle Tipps !

Gruß

[BernhardS]

Versuch doch erst einmal eine stabile Servoschaltung. Bevorzugt mit 2 Stück NE555. Einer macht die Grundfrequenz, bitte stabil, und der andere die Pulsweite. Ich hab jetzt die Arbeitsfrequenz von Servos nicht im Kopf - außerdem gibt es mehrere - aber allzugroß ist der mögliche Bereich nicht.

2 NE555 stören sich gern gegenseitig. Kondensatoren unmittelbar an die Versorgungsanschlüsse.

"rechtefrei" und "im Web verfügbar" sind nicht zwingend das selbe. Man wird sich für eines entscheiden müssen.

Nach einem Spannungsregler kommt kein fetter Elko. Der kommt vorher.
Und jeweils vor und hinter dem Regler ein kleiner Folien- oder Keramikkondensator gegen Schwingungsneigungen, die die Regler halt gelegentlich haben (auch wenn klar ist, daß Deiner natüüüüürlich nicht schwingt).

Die einzelnen Themen kann man beispielsweise bei Elektronik Kompendium kurz nachlesen

[lupus51]

hallo BernhardS,
vielen Dank für Dein Ineresse !

1)

"rechtefrei" und "im Web verfügbar" sind nicht zwingend das selbe.

hab mich da wohl suboptimal ausgedrückt;ich gehe davon aus, daß die Schaltungsvorschläge
der Datenblätter zu elektronischen Bausteinen zumindest für private Zwecke verwendet werden dürfen.

2)
Tja, einen Vorschlag für 2 NE555 hab ich hier auch schon liegen; den hatte ich vor Monaten mal
mit einem Dual-NE555 = NE556 ausprobiert, ging aber nicht. Naja,evtl hatte ich "Tomaten auf den Augen"
und irgendwas falsch gemacht
ich versuchs halt nochmal

3)

Nach einem Spannungsregler kommt kein fetter Elko. Der kommt vorher.

Da ist schon einer.. wieso ist dann ohne den 1000er noch soviel "ripple" drauf

4)male heute abend mal das Schaltbild von der Geschichte..evtl fällt dann schon was auf..
könnte das auch hier einstellen..hab da immer nen Link zu abload (dortige Code-Vorschläge)
benutzt, aber der Moderator fand das nicht so toll !?

schau mer mal

[lupus51]

moin,

gestern standen wir vorm Abgrund, heute sind wir einen Schritt weiter

Der verwendete Servo ist : Sol Expert S15JST Micro-Servo S 15 (erhältlich
bei conrad,völkner,pollin immer zu 12,62 € )

Der Pin5 vom NE555 ändert schön die Pulsbreite, man kann damit vor- und rückwärts fahren.
Über umschaltbare Widerstände zu VCC+ verbunden mit je einem Taster ist das Ganze dann manuell
steuerbar.
Somit sehe ich vom Test der Schaltung mit 2xNE555 erstmal ab.

Die Schwingung des NE555 - auch dann aktiv, wenn Pin5 Nicht über Widerstand an VCC+ -
schalte ich ab, indem ich PIN1 von Masse trenne : mit einem BD139S, der hat weniger Innenwiderstand
als ein BC548B, wenn durchgeschaltet.
Über 2 Transistoren BC548B (TUN) und 1x 74LS00 (4 NAND-Schalter) schalte ich die Widerstände für die Drehrichtung um und den NE555 an/aus , damit mache ich die Taster "doppelpolig", so daß der NE555 Nur schwingt, wenn auch ein Taster gedrückt ist.

Damit vermeide ich verschleißförderndes Ruckeln des Servos, wenn kein Taster gedrückt ist.
Schließlich sind die mechanischen Elemente bis auf die Achsen Nicht aus Metall : bin gespannt,
wie lange das dann in der Praxis funktioniert

Die Widerstände für die Drehrichtung (Pulsbreite !) sind erstmal Trimmer, damit auch andere Servotypen verwendet werden können..

So, die Lichtschranken werden erstmal nur der Positionsanzeige mit LED's dienen;bisher ist der Servo nämlich
bei aktiver Schwinung von selbst nach ein paar Umdrehungen stehengeblieben, sodaß sich eine gesonderte Endabschaltung erübrigt; diese Aufgabe erledigen ja schon die Taster !

Schätze, daß ich das am kommenden verlängerten Wochenende inkl. Doku hinkriege, die kann ich hier dann gerne auch einbringen, wenn's interessiert.

Bitte warten..Please hold the line...Bitte warten..Please hold the line...Bitte warten..Please hold the line...

[BernhardS]

Da ist schon einer.. wieso ist dann ohne den 1000er noch soviel "ripple" drauf

Weiß ich nicht. Hängt von der Ausnutzung der Trafoleistung und allgemein vom Strombedarf ab.
Zieht da noch irgendwas Strom, wenn der Servo gerade nicht fährt?
Servos sind nicht ganz einfach als Verbraucher. Die ziehen oft recht viel Strom. Ich hatte mal eine Schaltung mit einem Mikrokontroller und einem leider kleinen Netzteil. Beim Anlauf des Servos ist der Kontroller in "brown out", also Unterspannungsabschaltung gegangen.
Natürlich will ich Dir einen zusätzlichen Elko nicht ausreden. Die Realtität der praktischenn Umsetzung: "Wer heilt hat recht" - korrekt formuliert: "Auch mit einer falschen Theorie kann man das richtige Ergebnis treffen".

[anders]

Der verwendete Servo ist : Sol Expert S15JST Micro-Servo S 15

Hat das Ding eigentlich einen Servoverstärker an Bord, oder gibt es da nur das Poti für die Meldung des Istwertes?
Das so genannte "Datenblatt" kann man ja getrost in die Tonne treten.

[lupus51]

n'abend,
so, da schau mer mal :

Servos sind nicht ganz einfach als Verbraucher. Die ziehen oft recht viel Strom

Ja, das wundert mich auch ein bißchen : hab mal die Versorgungsspannung VCC bei drehendem Servo
gemessen im Vergleich zu Stillstand (ohne VCC !) :
die sank von 4,5 auf 3 V !

Das fand ich bedenklich, deswegen habe ich zusätzlich einen 7805 dazwischengesetzt
und die Spannung vom Netzteil auf 15V hochgedreht , wie es bei Realbetrieb an Moba auch wäre :

Jetzt sinkt die VCC nur noch um 0,4 V , da sieht schon mal besser aus !
Allerdings wird der SpgRegler 7805CV bei Lastbetrieb ziemlich heiß ;OK, Kühlblech ran,
und die Taster werden ja nicht lange gedrückt gehalten..

Hat das Ding eigentlich einen Servoverstärker an Bord, oder gibt es da nur das Poti für die Meldung des Istwertes?

Weiß ich nicht

Morgen wird nochmal auf die Trimmer geschaut und die Bewegungsvorgänge auf Wiederholbarkeit getestet,
dann kommen die Lichtschranken - Folie war heute in der Post - und die LED's, alles noch in Testaufbau !
Außerdem soll auch die Weichenbetätigung noch genauer betrachtet werden..dann erst wird gelötet und festgeschraubt

Der Schaltplan ist auch schon gezeichnet : wenn er Euch interessiert, sagt kurz Bescheid, dann kommt er hier rein : Nur von mir entwickelt, Keine Fremdrechte !

Gute Nacht allerseits !

[BernhardS]

die sank von 4,5 auf 3 V !

Ja nun. Da braucht man sich über "ribble" auch nicht mehr wundern.
Die Stromversorgung muss den Servo schon versorgen können. Da ist vielleicht ein anderes Netzteil anzuraten.
Läuft der Servo mit 4,5V stabil? Normalerweise nicht. Daß er mit 3V überhaupt läuft überrascht mich beinahe.
Magst dem nicht zuverlässige 6V geben?

[lupus51]

hallo BernhardS et al,

Magst dem nicht zuverlässige 6V geben?

also, das "an die Grenze gehen" ist mir zu riskant, mit sowas hab ich mir
schon Bauteile zerstört..gerade im Probeaufbau aufm Breadboard sind mal schnell
ungewollte Verbindungen hingewackelt und auch im Realbetrieb auf der Moba kommen
durchaus gerne mal "Spitzen" vor !
Deswegen gehe ich immer etwa 10% vom MAximalwert runter..

Aber soviel zieht der Servo nun auch wieder nicht ..max 200mA; hatte noch nen
anderen in der Bastelkiste gefunden : MO1811 Modelcraft MiniServo
zieht 180mA, kostet weniger als die Hälfte vom Sol Expert S15JST Micro-Servo S 15,
ist aber auch doppelt so groß

Übrigens : Wegen irgendeiner ungewollten Verbindung lief der 7805 heiß..jetzt nicht mehr
..trotzdem etwas Kühlblech dran gemacht.

So ein Breadboard ist mit Vorsicht zu genießen !
Bei häufiger Benutzung funktioniert die Klemmerei schlechter oder garnicht mehr..

bin also jetzt am Umsetzen auf die Lochrasterplatine..bis denne

[der mit den kurzen Armen]

Das Wackelkontaktbrett trett in die Tonne . Besser du nimmst ein paar vernünftige Lötösen und baust deinen Versuchsaufbau mit dem Lötkolben auf (Freiluftverdrahtung mit den Ösen als Stützpunkte . Und für IC hab ich mir Fassungen mit Drähten zwischen die Lötösen gesetzt . Vom Prinzip her hast du dann schon eine Größere Lochrasterplatte mit den Lötösen als Leiterplattenpunkte . So und dem 7805 reichen locker 8 V Eingangsspannung wenn der 5 V ausgeben soll. Jedes Volt mehr wandelt der in Wärme um!

[anders]

Jetzt sinkt die VCC nur noch um 0,4 V , da sieht schon mal besser aus !

Ist noch zu viel.
Der 7805 ist weit besser, aber vielleicht hast du so lange Strippen dran, die den Spannungsabfall verursachen.

Allerdings wird der SpgRegler 7805CV bei Lastbetrieb ziemlich heiß

Schadet ihm aber nicht. Im Ernstfall regelt er den Strom runter und begrenzt so die Chiptemperatur auf etwa 145°C.
Das reicht natürlich um sich am ungekühlten Gehause ordentlich die Finger zu verbrennen, aber andererseits gibt es auch Bauvorschläge, die genau dieses Verhalten für eine "Duftorgel" ausnutzen.

[BernhardS]

hallo BernhardS et al,

Magst dem nicht zuverlässige 6V geben?

also, das "an die Grenze gehen" ist mir zu riskant,

Da die Angaben lauten: "maximale Spannung 5V" und "Betätigungskraft bei 6V", so darf man schon mal vermuten, daß die 5V sich auf den Logikpegel beziehen und die 6V sich auf die Versorgung des Motors.
Ich versorge Servos grundsätzlich so. Motor aus Akkus, PWM aus einem Mikrokontroller der über 5V versorgt wird.

[lupus51]

moin allerseits,

zu BernhardS : zur Trennung von Servo-Versorgung und Servo-Steurung,
dies erscheint mir bei den Kabellängen einer analogen Moba "unattraktiv" wg der erforderlichen 2.Plus-Leitung,
auch in Hinsicht auf den geringen Unterschied (5V zu 6V) zwischen den Maximalspannungen

Aber ansonsten könnte ich die Spannung für allgemeine Versorgung von meist lichtorientierten
Verbraucher (nur LED'S) auf 8-9V statt auf 15V (wie bei meiner teildigitalen H0-Anlage mit Magnetartikeln)
herunterdimensionieren;die N-Anlage hat etwa 3m x 1m , da ist die Leitungslänge also nicht kritisch,
zumal die LED'S ja Vorwiderstände von 5-10kOhm (für 15V) haben,
für 8V muß ich dann ja nochmal schauen wg angemessener Helligkeit je nach Objektanfoderungen (Signal,Haus,Straße) --
dann hat der L7805 weniger zu "verbraten"

das wärs fürs erste