Napěťový komparátor s velkou tolerancí

[query]

Ahoj všem,
potřeboval bych poradit s návrhem.

Vyrábím jednu hračku / hádanku, kde je za úkol správné propojení pomocí banánků.

Moje představa je taková, že vezmu zdroj 24V, k němu připojím 10 různých pevných stabilizátorů(24, 18,15,12,9,8,7,6,5,3.3 V), přidám diody proti přepólování a budu porovnávat, jestli je do dané zdířky připojené správné napětí. Narazil jsem, ale na jeden problém. Vzhledem k tomu, že může dojít různým úbytkům (Zdířky budu od tišťáku cca 5 metrů), mohlo by se stát, že se nevejdu do limitů u integrovaných komparátorů.

Výstup z komparátorů budu kontrolovat přes AND obvody a spínat tranzistorem relátko.

Potřeboval bych tedy vyrobit komparátor, který bude mít toleranci třeba 100mV.

Napadlo mě dát dva tranzistory místo komparátoru a naladit je tak aby jeden spínal 50mV pod požadovaným napětím a druhý 50mV nad jako kontrolu vyššího napětí aby zase vypínal. Asi zapojit proti zemi a pokud nebude druhý sepnutý, tak rozdíl bude dělat např 5V potřebných pro AND obvod a pokud se druhý připne, tak přivede taky 5V a rozdíl bude 0V a tudíž rozpojeno. Ale nevím, jak to zapojit aby to fungovalo

Doufám, že jsem to popsal alespoň trochu srozumitelně.

Díky za případné rady a hezké svátky všem

[forbidden]

Mám dvě připomínky, zaprvé se mi zdají zbytečný stabilizátory, podle mě bohatě postačí děliče z trimrů pro přesný nastavení. Zadruhé, úbytky vznikají při průchodu proudu. Komparátory mají vstupní proud minimální, takže k úbytku téměř nedojde. Taky můžeš dát komparátory s J-FETem na vstupu, tam už neteče prakticky vůbec nic.
Ale nevím, jestli tím napětím i něco napájíš? Pak toto řešení samozřejmě padá.

[monterjirka]

Uměl bych si představit, že se vezme jedno "Arduino", na jeden analogový vstup se přes dělič přivede napětí, a pak se napíše jednoduchý prográmek, který projede řadu příkazů, kdy hodnota od - do pošle H na 1 výstupní port a ostatní shodí na L, hodnota od - do pošle úrověň H na druhý port a ostatní shodí na L... A když to nebude vyhovovat žádné podmínce, tak to hodí H na port s červenou kontrolkou "chyba", počká to nějakých pád desítek ms a vrátí se to na začátek...
A můžu si toleranci programově upravit podle svých představ

[query]

Budou tam 2 1N4007 diody (1 před a druhá za zdířkou), 2 banánový zdířky a 5metrů kabelu tam a 5m kabelu zpět (0,25mm). Komparátor jsem si koupil špatně LM393ap, takže budu kupovat případně jiný.

Myslíš, že to tady nemám řešit?

Stabilizátory už mám, tak je využiju.

[termit256]

Nechces sem radej nahodit schema zamysleneho bazmeku?

[monterjirka]

Co je na LM393 špatného?
Komparátor porovnává 2 vstupní hodnoty a překlápí se podle toho, která je větší.
A pomocí kladné zpětné vazby se dá vytvořit tzv. hystereze. Nebo se zapojením 2 komparátorů s rozdílným napětím dá nastavit pásmo, které vyhodnotí jako "vyhovující hodnotu"

[petula]

Uměl bych si představit, že se vezme jedno "Arduino", na jeden analogový vstup se přes dělič přivede napětí, a pak se napíše jednoduchý prográmek, který projede řadu příkazů, kdy hodnota od - do pošle H na 1 výstupní port a ostatní shodí na L, hodnota od - do pošle úrověň H na druhý port a ostatní shodí na L... A když to nebude vyhovovat žádné podmínce, tak to hodí H na port s červenou kontrolkou "chyba", počká to nějakých pád desítek ms a vrátí se to na začátek...
A můžu si toleranci programově upravit podle svých představ

proč jenom Arduino? Proč ne celé PCčko se speciální kartou několikakanálových AD převodníků? K tomu software v C++ nebo v Delphi nebo v LabVew ... Nebuď skromnej.

[frpr666]

@Petula
Výhoda toho, co navrhuje @monterjirka je to, že když uděláš rozbor ceny, tak to arduinko vyjde levněji, než 10ks (20ks)? komparátoru s AND členem.
Každopádně by pomohlo, pokud by pan @query objasnil, kolik bude celkem zdířek, kolik bude celkem vodičů s banánky a kolik jich bude souběžně "zastrčených" v jeden okamžik. Prosíme tedy o jednoduchý náčrtek. Děkuji.

[query]

1) Vstupů s banánky bude 10, tudíž 20 zdířek, které se mají propojit 1:1. Takže i vodičů bude 10 ke sdířkám a 10 zpět.
2) většinu součástek už jsem doma měl, takže jsem řešil jen komparátor
3) Nad kontrolerem (arduino atd) jsem přemýšlel, ale chtěl jsem jednoúčelové zapojení, které bude jednoduché diagnostikovat. Navíc budu to stavět asi víckrát, takže i ta cena hraje svoji roli.
4) Při nákupu jsem se uklik a koupil LM393 místo LM339. LM393 je diferenční.
Ale abych se přiznal, tak jsem nikdy komparátor nepoužíval a pořádně nevím, jak s tím pracovat.

Třeba jsem omylem koupil správně a ani o tom nevím. Moje představa je taková, že budu porovnávat, jestli jsou 2 napětí stejná a to se mi s tímto obvodem nepodařilo zapojit.
Večer sem hodím nějaké zjednodušené schéma.
Zatím děkuju

[lesana87]

Asi by bylo dobré, napsat, jaký je cíl té hry a jaká jsou pravidla k dosažení toho cíle. Protože pokud jde o správné propojení 10 párů zdířek, tak pokud bude indikován jen cílový stav správně/chybně, bude to o vyzkoušení všech kombinací - to je pakárna a né hra. Pokud se naopak u každé zdířky bude indikovat správnost propojení, je to triviální. Chce to něco mezi a od toho se odvíjí i funkce těch komparátorů. Kdysi ve hře System Shock bylo takové podobné puzzle, úkol byl propojit dvě svorkovnice asi 8 dráty. Ukazovalo to tam teploměrem "stupeň splnění úkolu", něco jako zima/přihořívá/hoří.
Mimochodem, komparátory v 339 a 393 jsou funkčně stejné, jen ve 339 jsou v pouzdru čtyři a ve 393 dva.

[frpr666]

@query
Pořád není jasné, kolik vodičů má být zastrčeno, aby byl stav "OK/úspěch". Jestli všech 10 vodičů najednou? tj. 20 bananáků do 20 zdířek?
Taky není jasné, kolik má být žárovek. Co mají indikovat?
Níže posílám řešení, dle mého chápání.
PS. čím lépe popíšeš zadání, tím lepší dostaneš výsledek.

[query]

Bude 20 zdirek a jen jedno mozne zapojeni. Tzn. zdirka 1 muze byt propojena pouze se zdirkou 2, zdrirka 3 pouze se zdirkou 4 a podobne. Vysledne musi byt zapojeno vsech 20 zdirek aby se seplo rele. + budou i slepe (nezapojene) zdirky, ale tady neuvadim.

Takze potrebuju kontrolovat nejen to, ze zdirka ne zapojena nekam do obvodu, ale i to, ze je zapojena ve spravne kombinaci. Takze bude 10 obvodu, kazdy z nich bude na jinem napeti. Kazdy bude mit vlatni koparator, ktery bude kontrolovat, ze je pripojena spravna zdirka a z kazdeho poleze logicky vystup. Vsechny vystupy pak sectu AND obvodem a pokud vyjde kladny vysledek ze vsech, tak sepnu pres tranzistor rele.

[termit256]

No jestli jsem to dobre pochopil, budes potrebovat 10 okenkovych komparatoru jako na obrazku. To uz by opravdu stalo za zvazeni pouzit MCU s AD prevodnikem, pripadne to arduino.

Pokud to chces opravdu stavit na analogove bazi, mrkni na LMV7231 Je to sestinasobny okenkovy komparator. Pri pouziti tohoto obvodu to nebude takovy orloj jako s klasickymi komparary

[Artaban001]

Bude 20 zdirek a jen jedno mozne zapojeni. Tzn. zdirka 1 muze byt propojena pouze se zdirkou 2, zdrirka 3 pouze se zdirkou 4 a podobne. Vysledne musi byt zapojeno vsech 20 zdirek aby se seplo rele. + budou i slepe (nezapojene) zdirky, ale tady neuvadim....

Něco podobnýho se dá zrealizovat i bez jedinýho polovodiče. stačí ty propojované úseky dát do série a pokud je propojíš všechny, obvod se uzavře a hotovo.
Pokud chceš podúseky -víc okruhů, tak jejich výstupy budou spínat relé a jejich spínací kontakty budou v sérii. Aby se z obvodem nedalo "vyjebat" udělej propojky krátký, aby nešel propojit přívod z odvodem. navíc nikdo nemusí vědět, kde tyto konce jsou. Zadání by jsi nastavil "šablonama" kde by byl nadrátovaný obvod.

[frpr666]

1/ Není třeba zapojovat tolik stabilizátorů. Stačí např. jeden 12V.
Níže je schéma tak, aby se dobře odlaďovalo s multimetrem.
2/ Na zdířkách #1, #3, #5, ... "skáče" napětí po 1V od 1V.
3/ Na referencích "skáče" napětí také po 1V s offsetem 0.5V
4/ blok X1 bude mít na #out úroveň Hi-Z "otevřený kolektor" pokud bude napětí na vstupu mezi 0.5V a 1.5V. Jinak je na #out úroveň 0.
5/ pokud všechny zdířky budou správně pospojovány ve stylu #1-#2.
Potom zhasne LED "not found" a rožne se LED "all OK".
6/ trik je v tom, že komparátor LM393 má výstup typu otevřený kolektor, takže lze s ním snadno realizovat funkci OR (případně AND).