Lichtschranken und Relais

Ahoi.

Bei einem aktuellen Projekt stehe ich vor folgendem Problem:

Ich möchte eine Auslösung per Lichtschranke. Genauer gesagt, soll eine Lichtschranke ein Relais betätigen. Nun ist es aber so, dass die gängigen Lichtschranken bei Licht schalten und bei Dunkel garnix tun. Allerdings wäre es mechanisch deutlich aufwendiger so, statt die Lichtschranke dazu zu bringen, das Relais bei Unterbrechung zu schalten.

Ich bin mir sicher, dass die Lösung trivial ist, bin nur eben leider nicht genug in der Elektronik zuhause, um mir das auszuschwitzen.

Anbei liegt das Datenblatt der verwendeten Gabellichtschranke. Zusätzlich noch die Information, dass ich die Lichtschranke mit 5V betreiben möchte.

Ich danke für die gewohnt kompetente Hilfe.

Gruß,
Jagdwolf

Manchmal ist man doch echt zu doof und sieht den Wald vor lauter Bäumen nicht. Ich glaube, die Lösung zu haben und werde sie demnächst präsentieren.

Danke für eure Anteilnahme.

Gruß,
Jagdwolf

mmh. die meisten Relais die ich kenne haben einen UM-Schalter - also sowohl einen Öffner als auch einen Schließer - wenn nicht auf den Stromverbrauch ankommt mach das doch simpel so,
Aber du brauchst ja sowieso ein wenig Beschaltung, alleine für Deine Stromversorgung: Da könnte man noch ein Transitorchen draufpacken.

Jo. Schaltungsbedingt muss das Relais aber von Anfang an geschlossen sein.

Nun müsste ich es also irgendwie hinkriegen, dass das Relais seinen Status bei Spannungsabfall am Collector der Lichtschranke ändert. Ein Transistörchen wäre sicher cool. Habe noch diverse in meiner Grabbelkiste. Nur habe ich keinen blassen Dunst.

Ich hänge mal einen Schaltplan an, der so noch nicht ganz korrekt ist. Aber das Prinzip stimmt.

Die drei Schalter sind in der Realität ein zweipoliger Schalter Ein/Aus/Tasten.

Ziel der Übung ist es, beim Tasten das Netzteil kurzzuschließen und die Lichtschranke mit Strom zu versorgen, bis sie unterbrochen wird und das Relais öffnet.

so ganz genau versteh ich dein schaltplan nicht... wieso 2 LEDs?

Also du kannst ja ein Transistor vor das Relais schalten, dann haste eine Phasenumkehr von 180° (sprich Ein ist Aus und Aus ist Ein )

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204302.htm

Ganz oben Rc ist dann deine Relaisspule. Wenn du mir deinen Relaistyp sagst, geb ich dir auch ein tip für den Transistor. Bei kleinen Relais reichen BC547. bei großen würde ich ein FET nehmen, ein BUZ10 oder ähnlich. Vorwiderstand rechneste ganz einfach:
BC (bipolarer transistor):

(Steuerspannung - 0,7V) / (Relaisstrom / Verstärkung)

Wobei:
Steuerspannung deine 12 oder 24V (ka was du nimmst)
Relaisstrom musst du nachschauen, ansonsten 100mA (Imax vom BC547)
Verstärkung: 110-800, je nach BC547 (A,B,C)
Da man hier eh sehr groß kalkuliert nimm einfach einen BC547A und als Verstärkung = 50
Dann kommt ein kOhm Widerstand raus. Ist alles nicht sonderlich eng.

Bei einem FET reicht einfach ein 10kOhm Widerstand und gut ist, da diese Stromfrei schalten (die sind so hochohmig, die kannste mit handauflegen schalten, jenachdem was du als fleischgewordene antenne so empfängst *G*)

Bei weiteren fragen.... frag! *G*
Ich würde tendenziell einen Mosfet nehmen und den Widerstand, das kostet dich noch kein Euro beim großen blauen C.

Achja:
Freilaufdiode nicht vergessen... sollte über jedes Relais bei einem Schaltnetzteil. Bei Transistorsteuerung erst recht.

Die beiden LEDs sind eine Led und eine Photodiode. Einfach zur Darstellung der LIchtschranke.

Nun ist mir bloß noch nicht klar, wie ich das mit dem Transistor verschalte.

So, entnervt werde ich nun doch noch Relais bestellen. Das sind wenigstens Teile, von denen ich etwas verstehe.

Ich habe noch mal den überarbeiteten Schaltplan angehängt und wäre dankbar, wenn das jemand abnicken könnte.

Erläuterung:

Pins 13 und 14 gehören zu einem ATX-Netzteil. Die liefern nur Strom, wenn diese kurzgeschlossen sind.

S1 - S3 sind ein zweipoliger Kippschalter (Ein/Aus/Tasten).

Gedacht ist es nun so: Rel1 ist standardmäßig geschlossen. Benutze ich nun den Taster, werden Pins 13 und 14 kurzgeschlossen und die Lichtschranke wird mit Spannung versorgt. (Ach, darum der zweipolige Schalter... Geschickt!)

So lange der Lichtstrahl nicht unterbrochen ist, bleibt Rel2 geöffnet. Wird er unterbrochen schließt Rel2 und öffnet damit Rel1 und die komplette Geschichte ist ohne Strom.

Die einzelne LED dient mir später nur als optischer Indikator für das Anliegen einer Spannung. Das Netzteil ist dankenswerterweise so ruhig, dass ich es kaum höre.

So. Ich hoffe, ich habe genug Verwirrung gestiftet. Und ich bete, dass ich keinen Denkfehler dabei habe.

Ich bin gespannt auf eure Antworten.

Gruß und Dank,
Jagdwolf

Hallo erstmal,

Wenn ich dich richtig verstanden habe möchtest du das gesamte Netzteil über die Lichtschranke ausschalten/über einen Taster einschalten.

Eigentlich musst du dir da gar nicht soviele Gedanken mit Relais und so weiter machen, denn Pin 14 funktioniert so:

- Bei offenem Eingang oder einer Spannung zwischen 2 und 5,25 Volt ist/bleibt das Netzteil ausgeschaltet

- Wenn Pin 14 auf das Massepotential gezogen wird (TTL-kompatibel Masse zw. 0 V und 0,8 V) schaltet sich das Netzteil an.

Das bedeutet in deinem Fall, dass wenn du Pin 14 direkt an der Lichtschranke anschließt eigentlich schon die Aufgabe erfüllt ist. Natürlich würde das Netzgerät dann auch wieder angehen, wenn die Lichtschranke nicht mehr unterbrochen ist.

Die Leuchtdiode, die die Spannung anzeigt würde ich direkt an einen 5V (oder noch besser den tatsächlich benutzten Ausgang) mit entsprechendem Vorwiderstand anbringen, das gewährleistet eine bessere Kontrolle, als die LED auch in die Schaltung zu verbauen.

Im Anhang mal ein (schlechtes Bild), wie es funktionieren könnte. (Keine Garantie)
Als Widerstände (R1 und R2) müssten wahrscheinlich 47Ohm ausreichen bzw. rechts (R2) könnte auch mehr hin (z.B. 470 oder sogar 1k) - verbraucht dann weniger Strom.

Viele Grüße und viel Erfolg, Klinge

Sollte es wirklich so einfach sein?

Augenscheinlich tut deine Schaltung ja genau das, was ich will. Soweit ich mich da reindenken kann. Irgendwer anderer Meinung?

naja zum Tasten (wenn die Lichschranke sperrt) kannst du noch einen Taster parallel zur Lichtschranke schalten, sonst schauts gut aus

Ja, das müsste sowieso sein, da die Lichtschranke nicht dauernd an sein darf.

Mal blöd gefragt... Wo nimmt denn die Lichtschranke den Strom her, wenn sie Pin 14 auf Masse schaltet und selbst noch gar kein Licht produziert?

Also die Schaltung funktioniert so:

Durch betätigen des Taster wird der Stromkreis, der die Leuchtdiode der Lichtschranke mit Strom versorgt, geschlossen (Bei ATX-Netzteilen liegt an Pin 9 immer 5V an, dies ist die Standby-Power Versorgung.)
Und auch nur dann ist die Lichtschranke an.

Gleichzeitig wird auch der zweite Stromkreis geschlossen. Das bedeutet, solange der Taster gedrückt ist und der Phototransistor leitfähig ist (wel die Lichtschranke NICHT unterbrochen ist), wird Pin 14 auf Masse gezogen. Wird dann die Lichtschranke unterbrochen, wird Pin 14 über den Pull-up Widerstand R2 auf 5V gezogen. Dasselbe passiert natürlich auch bei unterbrechnung durch den Taster (der gleichzeitig auch noch den Stromkreis für die LED der Lichtschranke unterbricht.)

Hoffe, das erklärt die Funktionsweise anschaulich.

Klinge

Siehst du, so doofe Fragen kommen, wenn man vorher nicht nachdenkt und nachschaut, was Pin 9 eigentlich genau tut.

Ich danke dir vielmals. Die Teile sind bestellt und werden im Laufe der nächsten Woche ankommen.

Ich gebe dann Feedback.

Sooooooo.

Das sollte es nun also endgültig sein. Hoffe ich.

Ich musste deine Schaltung noch mal ein wenig modifizieren, da mein Schalter ja nur 2-polig ist und ich den anderen Pol benutzen will, um Pin 13 und 14 kurzzuschließen, wenn ich die Lichtschranke nicht brauche.

Nun die Preisfrage: Geht das so?

EDIT: Ach ja, benötige ich R1 dann überhaupt noch? Oder muss ich R1 und R2 dann anders bemessen?

So. Ich habe jetzt Klinges Entwurf durch und es geht nicht.

Irgendwer eine Idee?

versuchs mal so, sonst schließt du deine diode kurz wenn der Opto durchschaltet

Zitat:

Original von Jagdwolf So. Ich habe jetzt Klinges Entwurf durch und es geht nicht. Irgendwer eine Idee?

Was genau funktioniert denn nicht?
Hast du ein Multimeter mit dem du die Spannungen an den einzelnen Bauteilen messen kannst? Leuchtet denn zumindest die Lichtschranke? - Ich seh gerade die leuchtet ja im Infraroten - so was kann man allerdings gut mit einer digitalen Kamera (zb am Handy) feststellen.

Und habe ich dich richtig verstanden, deine zwei Schalter werden immer gemeinsam geschaltet? (Weil ja ein Gehäuse) und verwendest du sie als Schalter oder als Taster?

Das Problem, dass ich dabei sehe: sobald du mit dem Taster/Schalter den Pin 14 auf Masse ziehst, hat die Lichtschranke ja keine Chance mehr, die Spannung abzuschalten.

So habe ich das bisher verstanden:

Schalter___Lichtschranke________Spannung

aus_______beliebig______________aus
ein_______nicht unterbrochen______ein
ein_______unterbrochen__________aus

Du könntest ja die Lichtschranke mit einem kleinen Probeaufbau testen (siehe Anhang)
An Punkt X die Spannung messen und schauen was passiert, wenn der Schalter betätigt oder die Lichtschranke unterbrochen wird.

MfG Klinge

Es passiert genau das, dass es egal ist, was die Lichtschranke tut.

Ich habe zu Versuchszwecken den Taster außen vor gelassen. Mit dem selben Ergebnis.

Mit dem Multimeter habe ich mich auch schon ausgetobt. Spannungen liegen an und Durchgang ist da.

Die Lichtschranke ist auch ok. Liegt keine Spannung an, kann ich mich auf den Kopf stellen, ich habe keinen Durchgang. Ist alles hübsch mit Strom versorgt und zusätzlich mit IR, habe ich wunderbarsten Durchgang.

Ich werde heute Abend noch mal ein wenig tüfteln. Irgendwo muss der Fehler ja stecken.

Eventuell ist der Widerstand falsch dimensioniert... Dazu wäre es interssant zu wissen, wie groß die Spannung ist, die am Phototransistor abfällt.

hm...