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Beiträge zum Thema: Elektronik, Selbstbau, "homebrewing", Schaltpläne, schematics

1. Mikrowellendetektor zum hochgenauen Messen der Mikrowellen
Dieser Mikrowellendetektor mißt die Hochfrequenzstrahlung in dem Bereich von 100 MHz bis ca. 2,5 GHz lückenlos und mit größter Präzision. Bei der Messung kommt es natürlich auf die Antenne darauf an: Es kann eine Breitbandantenne vorgeschaltet werden, es kann aber auch ebensogut eine Antenne mit Gewinn angeschlossen werden, die nur für einen bestimmten Bereich ausgelegt ist. Beachtenswert ist, daß der Präzisionsmeßbaustein MAX2015 KEINERLEI Abgleich erfordert! Das verwendete Instrumentenverstärker-IC NE5534 ist besonders rauscharm und gewährleistet Präzisionsmessungen nach Industriestandard! Mit P1 und P2 kann man je nach verwendetem Meßinstrument den Ausgangspegel anpassen. Die Eingangsimpedanz für die Antenne beträgt ca. 52 bis ca. 60 Ohm. Somit kann man bestimmte Antennen ohne zusätzlichem Übertrager / Balun  anschließen. Eine Breitbandantenne zur Messung der Mikrowellenstrahlung  bzw. Handystrahlung (ca. 1880 MHz) - fertig montiert an 0,5 m RG58 - Koaxkabel - ist empfehlenswert. Meßgenauigkeit: 0,5 dB! Die Anschlüsse 2 und 3 am IC sollten vertauscht werden: dann bringt es nochmals 10 dB mehr Gewinn! Das Meßgerät ist auch ideal für radioastronomische Messungen geeignet.
Der Vorverstärker ERA-5 kann auch weggelassen werden.
Hier nun das Schaltbild (JPG) (ca. 77 KB) des logarithmischen Detektors, welches die neuesten / modernsten ICs verwendet:
Ein Meßgerät der besonderen Art:



2. Lüfterregelung mit dem Sensor PT1000, fan regulator schematic

Hier kann ein Schaltplan heruntergeladen werden zum Thema Lüfterregelung zur Temperaturstabilisierung bzw. Belüftung eines Stalles, aber auch von Wohnräumen, Gastwirtschaften, etc. Der Lüftermotor dreht sich schneller, je höher die Temperatur ansteigt. Die Besonderheit dieses Schaltplans liegt in der vollkommenen galvanischen Trennung der eigentlichen Steuerelektronik von der Lüfterregelung bzw. vom Starkstrom. Die verwendeten Bauteile sind reichlich dimensioniert und regeln auch stärkere Lüfter mit bis zu ca. 16 A bei 240 Volt. Beim Aufbau ist darauf zu achten, daß der Triac BTA16-800 auf ein Alublech bzw. Kühlblech montiert wird. Das Bauteil braucht nicht isoliert zu werden, denn das Gehäuse des BTA ... ist schon selbst isoliert. Die Schaltung ist praxiserprobt.



Schaltungsbeschreibung:
Netzteil: Zur Netztrennung wird ein Trafo und ein Optokoppler (MOC3022) verwendet. Der Trafo liefert 2 x 7,5V, also 15V~, das sind ca. 24V= nach der Gleichrichtung. Der Trafo besitzt sowohl eine Primär- (0,1A) als auch eine Sekundärsicherung (0,3A). Kurz hinter dem Brückengleichrichter entsteht eine wellige positive Spannung von 100 Hz, die zum Poti P2 geführt wird: mit dieser 100Hz-Frequenz wird später die LED im Optokoppler und damit der Triac gesteuert. Nach diesem Knotenpunkt im Netzteil folgt eine Diode, die verhindert, daß die wellige positive Spannung durch C1 = 1000uF geglättet wird. Ein 7815-Spannungsregler stabilisiert die 24-V-Spannung auf 15 V.
LED1 zeigt die vorhandene 24V-Gleichspannung an: Netzteil = ok, Gleichrichter = ok, Diode D1 = ok. LED2 leuchtet bewußt schwächer und zeigt an, daß die 15V-Spannung und der 2. Siebkondensator C2 ok ist. 78L05 liefert dann die 5V, mit der der Optokoppler gesteuert wird. Die Funktion des 78L05, des Transistors Tr1 und des MOC3022 wird durch LED3 angezeigt, die dann aufleuchtet, wenn sich der Ventilator dreht bzw. drehen soll. LED3 leuchtet aber nur dann, wenn die Diode im MOC3022 in Ordnung ist: Kontakte 1 und 2.
Elektroniksteuerung: Als Thermofühler wird ein PT1000 eingesetzt. Die WIEN-Brücke am Eingang, die durch den PT1000 in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur „verstimmt“ wird, ist ein äußerst vorteilhafter Schaltungstrick, denn mit dem Abgriff der beiden Mittelpunktsspannungen bietet sich die Verwendung eines OP (LM324) geradezu an. Je weiter das Poti P1 aufgedreht wird, desto schneller dreht sich der Ventilator. Mit dem Poti P1=5k läßt sich der Ausgang des 1. opamp (Ausgang 14) nahezu im ganzen Spannungsbereich hin- und herbewegen (1V ...bis ca. 12 V). Zum Schutz des Eingangs des 1. opamps dienen 2 Widerstände (je 5 k) in den Anschlußleitungen (bl) und (bn).
Durch die Zuschaltung eines Kondensators (22nF) an die beiden Eingänge des opamps (+) und (-) werden Störungen von der evtl. langen Zuleitung vom Sensor PT1000 her ausgefiltert. Diesem Kondensator sind zusätzlich 2 Zenerdioden (2 x 7,5V) „vice-versa“ parallelgeschaltet: damit werden Spannungsspitzen durch z.B. Gewitterstörungen unschädlich gemacht, und das IC kann dadurch nicht beschädigt werden.
Der 2. opamp dient dazu, das wellige 100-Hertz-Signal dazuzumischen, das die LEDs im Kollektorzweig des 1. Transistors treibt. Der Ausgang des 2. opamps steuert den Transistor an: Dieser wird mit 5V gespeist. Mit dem Poti P2 auf der Elektronikplatine läßt sich der temperaturabhängige Schalteinsatz geringfügig ändern: wichtig evtl. zur erstmaligen Einstellung des Anlaufstroms und zur Anpassung an den jeweils verwendeten Lüfter.
TRIAC-Schaltung: Steuerschaltkreis und Starkstromkreis sind vollständig voneinander aus Sicherheitsgründen getrennt. Der Optokoppler ist für ca. 7500 V gebaut. Ein Überspannungsschutz sorgt dafür, daß den Triac keine schädlichen Spannungsspitzen erreichen (Üsp 600V). Ein sog. „Snubbernetzwerk“ (Rsn=68 Ohm und Csn=100nF/1000V) soll dem gleichen Zweck dienen. Zusätzlich ist eine Drossel eingebaut, die verhindern soll, daß starke Störungen ins Netz übertragen werden. Die Masse der Ansteuerelektronik ist über einen 1k-Widerstand an den Schutzleiter angeschlossen: das soll bei einem Defekt des Trafos (z.B. Überschlag der Netzspannung durch Gewitter, falscher Kabelanschluß, etc.) sofort den Netztrennschalter auslösen. Der Triac (BTA16-800) ist für 16A und max. 800V gebaut und ist isoliert und wird ohne Isoliermittel montiert. Der Arbeitspunkt des Triac wird mit den Widerständen 750 Ohm, 1,5k und dem Kondensator 47nF/1000V festgelegt.
Sicherheit:Der 1k-Schutzwiderstand am Eingang der Steuerelektronik (im Bild oben links) bewirkt, daß im Falle eines Durchschlages des BTA-Triacs, des Trafos etc., der Fehlerstromschutzschalter anspricht und den 230V-Stromkreis unterbricht!

Achtung! Bei allen Aufbau-, Austausch- und Reparaturarbeiten ist vorher der Netzstecker zu ziehen und die ganze Anlage spannungslos zu machen! Auf richtige Kabelanschlüsse achten!
Die Regelung der Schaltungsauslegung zwischen Null und Vollast erstreckt sich von ca. 15 °C bis ca. 35°C. Die Ausregelung ergibt sich dabei zwischen 0 und nahezu 99% der Vollastregelung.
Der Webmaster / Entwickler übernimmt keine Haftung für irgendwelche Schäden. Nachbau und Anwendung erfolgen ausnahmslos unter eigenem Risiko! Vorsicht! Netzspannung: Lebensgefahr!

Schaltplan/schematic/schematique: Lüfterregler mit PT1000, air cooler schematic
(LUEFTER.JPG, ca. 97 KB). Vom Webmaster ist auch ein SPLAN5-Schaltplan erhältlich! R2, R3 je 47 k ! Bitte ändrn!


Bauteileliste im RTF-Format zum Schaltplan: Lüftersteuerung


3. ein einfach zu bauender HiFi-FM-Demodulator:

An den ZF-Eingang (10,7 MHz) kann direkt ein keramisches Filter vorgeschaltet werden. R1 ist der Anpaßwiderstand hierzu. R3/D1 müssen nicht unbedingt an den Tuner angeschlossen werden. Vom PIN 6 kann man die NF entnehmen. PIN7 ist der evtl. AFC-Anschluß an den Tuner (nicht zwingend). Die Abstimmung wird durch 2 Meßinstrumente erleichtert: einmal ein Signalstärkemeßinstrument und ein andermal ein Abstimm-Mittenan- zeigeinstrument für exakte HiFi-Abstimmung! Leider war in der Bauteilebibliothek von SPLAN5 kein FM-Filter mit Koppelwicklung vorhanden: so muß man wissen, daß die Spule zwischen PIN8 und PIN9 eine Koppelwicklung des 2-fachen 10,7-MHz-Bandfilters darstellt und in den Metallbechern desselben untergebracht ist. Das Doppel-Band- filter erhöht die HiFi-Qualität beträchtlich und senkt den Klirrgrad auf unter 0,1%! An PIN10 liegt eine stabilisierte Gleichspannung an, die vom Stabilisator innerhalb des ICs kommt und fest eingestellt ist.

Hier das Schaltbild des HiFi-FM-Demodulators:


 Hardwareprogrammierung mit POWERBASIC's PBWIN
 hardware programming with PBWIN (Powerbasic Inc. U.S.A.)

Bild: noch unvollständiges Beispiel einer an die USB-Schnittstelle angeschlossenen Hardwareschaltung, die mit
          PBWIN sehr leicht zu programmieren ist: Steuerung einer Empfangsstation für Radioastronomie
Einige Programmierzeilen sollen zeigen, wie einfach und effektiv die USB-Schnittstelle mit PBWIN zu programmieren ist:
 verbunden=opendevice(cardaddress)    ' Verbindung herstellen zur USB-Karte 8055, cardaddress=1, 2 oder 3
 clearalldigital    '  setzt alle digitalen Ausgänge auf: AUS  / OFF   - ein einziger Befehl!
 clearallanalog     '   setzt alle analogen Ausgänge auf: AUS
 DKanal3dummy =ReadDigitalChannel (3) ' liest digitalen Kanal 3 EIN
 outputanalogchannel 1,Thumbpos              'Analogausgabe1 je nach Slider1-position: so einfach läßt sich z.B. die
                                                                       Geschwindigkeit eines DC- oder AC-Motors stufenlos einstellen!

 readanalogchannel(1) TO analog1dummy    ' Einlesen des analogen Meßwertes am analogen Eingang1
 dummy1str=STR$(analog1dummy)           ' Übergabe an eine Zahlenvariable zwecks späterer Umwandlung:
 analogData1=VAL(dummy1str)/100             ' Herausfiltern des Zahlenwertes aus einer Variablen mit VAL

                                                                     ' hier die Ausgabe des Meßwertes in Spezialschrift oben rechts im Bild
 CONTROL SET TEXT hdlg, %ID_LCD1, FORMAT$(analogdata1,"  #.##") + " V"  'Ausgabeformat festlegen
  ghLEDFont=makefont("LCD",25)           ' Wahl der Spezialschrift LCD, 25 = Schriftgröße
 CONTROL SEND hdlg, %ID_LCD1, %WM_setfont, ghLEDFont,1            ' Ausgabe des formierten Meßwertes
'die letzten 3 Zeilen sind typische PBWIN-Programmzeilen: leicht zu merken, kurz und prägnant



Für externe Links bin ich nicht verantwortlich und für eventuelle Schäden übernehme ich keinerlei Haftung. Jegliche juristische Verantwortung ist ausgeschlossen. Die Schaltungen sind nur für experimentelle Zwecke bestimmt, jedoch nicht für gewerbliche Nachbauten, Bausätze, Abdruck in Zeitschriften u.s.w..
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