Autor Thema: Optimierung TCRT5000 Reflexionslichtschranke für Stromzähler o.ä.  (Gelesen 8679 mal)

Offline flipse

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Ich hatte auch meine liebe Not die Scheibe des Energiezählers mit dem bekannten China-Modul abzutasten. Vor allem am Anfang/Ende der Markierung gab es immer mehrfache Pulse. Schlud ist die nicht ganz optimale Beschaltung des Komparators auf der Platine. Dieser arbeitet gänzlich ohne Hysterese und hat einen überflüssigen Kondensator am Eingang. Beides lässt die Schaltung super schwingen.
Enfernt man den Kondensator (im Kreis oben rechts) und bestückt einen Widerstand (180k) zwischen Pin 5 und 7, dann gehören die Probleme der Vergangenheit an es gibt genau eine Flanke am Beginn/Ende der Markierung.
Als Widerstand bietet sich ein 1206er an. Der passt direkt auf die Pins. Ich habe 180k bestückt, da gerade verfügbar. Andere Werte in der Größenordung gehen auch.

Guten Morgen,

ich habe leider auch die Probleme, dass mein TCRT5000, der als Wasserzähler eingesetzt werden soll, zu viele Impulse zählt.
Leider sieht meiner scheinbar anders aus, als deiner und ich bin auch nicht so firm im Löten dieser extrem kleinen Bauteile.
Was kann ich bei diesem Sensor machen?

Offline KarlHeinz2000

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DAs Modul kenne ich nicht. Anhand der Bauteile auf der Platine scheint die Schaltung leicht anders zu sein. Entweder die Schaltung auf Papier bringen, damit ich was zu sagen kann, oder noch einen Euro in CN in das andere Modul investieren.

Offline KarlHeinz2000

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@lufi,
hast du die Schwelle richtig satt eingestellt? Beim roten Strich darf nicht gerade so umgeschaltet werden, sonst wird das zu empfindlich auf Umwelteinflüsse.

Offline lufi

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@KarlHeinz,

ich habe gestern etwas rumgebastelt, dabei ist mir aufgefallen, dass mit einem 168k Wiederstand, dass Signal invertiert ist.
Wenn ich also 220k habe schaltet das Modul, wenn die Rote Markierung kommt.
Bei einem Wiederstand von 168k (100k + 68k) unterbricht das Modul, wenn der Strich kommt.
In diesem Fall habe ich dann aber Probleme mit der Tasmota Software auf dem WeMos D1, da diese mit dem Signal beim Start nicht gut klar kommt.
 
Um weiter zu testen, habe ich dann einen 100k Wiederstand verwendet, auch da wollte das Modul nicht richtig arbeiten (Reflektionen) da habe ich dann die
Signaldioden etwas gebogen und das Modul wieder schräg auf die Scheibe gesetzt. Das hat erstmal Besserung gebracht aber auch Kratzer auf der Drehscheibe wurden gezählt.
Nachdem ich das Modul jetzt schräg und Horizontal ausgerichtet habe scheint es erstmal zu klappen.
Ich werde in den nächsten Tagen berichten, ob jetzt stabil gezählt wird.

OkOk Das ist jetzt nicht schön, aber es funktioniert erstmal "!


Gruß

Lutz

Offline KarlHeinz2000

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Gut, wenn es erstmal geht.
Die Platine muss aber eigentlich 90° gedreht montiert werden. So wie du die verbaut hast, ist die Einstellung viel schwieriger.
Mit Klebeband habe ich am Anfang auch probiert. Damit lässt sich die Platine aber nicht langzeitstabil befestigen. Das dehnt sich immer etwas und der Schaltpunkt ist weg...

Offline lufi

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Wenn die Platine senkrecht montiert wird, reagiert die Lichtschranke leider auf einige Kerben in der Drehscheibe.
Das konnte ich nur verhindern, wenn ich waagerecht montiere, dabei ist wichtig das nur eine Diode über der Drehscheibe ist.

Ergebnisse sind bisher stabil und präzise.

Gruß

Lutz

Offline KiK

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Ich habe 2 Zähler. Einen mit gerändelter Disk und Kunststoff-Scheibe, einen mit glatter Disk und Glas-Scheibe. Beide reagieren ziemlich unterschiedlich auf verschiedene Gehäuse, Anordnungen, Masken etc.
Ich hatte Probleme mit Doppelpulsen, ständiges Nachjustieren ... und im Internet wurde ich auch nicht fündig....

Hier ein Tipp, wie ich diese TCRT5000 Platinen zum Laufen gebracht habe.

Schritt 1: Optik
Zunächst sollte die Optik so positioniert werden, dass ein max. Spannungshub entsteht zwischen Disk-normal und Disk-rote-Markierung. Am besten an der unverbastelten Platine an A0 <-> GND messen oder direkt an der Photodiode. Wegen Reflexionen an der Scheibe muss die Empfangs- und Sende-Diode möglichst nah an der Scheibe sein. Irgendwann war ich mit meinem Latein am Ende - die Kunststoffscheibe schien entweder kein Infrarotlicht durchzulassen oder die rote Markierung schien im Infrarot-Bereich ähnliche Remission zu haben, wie die Disk selbst. Jedenfalls kein ausreichender Spannungshub.
Ich kaufte also eine grüne LED (Superbright) da die rote Farbe die Wellenlänge des grünen Lichts sicherlich schlecht reflektiert und eine klare Photodiode, die einigermaßen auf grün reagiert....
Das Grün hat auch den Vorteil, dass man den Fokus-Punkt sieht (Bild). Hier fällt auf, dass man die Dioden sehr schräg anordnen muss, damit ein Fokus-Punkt von nur einigen Milimetern unter den Dioden entsteht (eben wie am Stromzähler). Im Nachhinein denke ich, das ist die eigentliche Lösung des optischen Problems - nicht die grüne Farbe. Alternativ könnte man die bestehenden Dioden drin lassen, die Halterung nach unten abziehen und die Dioden entsprechend zueinander biegen - sollte gehen, hab ich nicht getestet. Ich war zufrieden mit dem Grün, weil die Ausrichtung über der Disk jetzt kein Problem ist. Optische Trennung z.B. durch ein Stück schwarzes Isolierband (Bild)
Mein Zähler mit dem schlechteren Ergebnis brachte damit immerhin einen Spannungshub von 0,4V bei 3,3V Versorgung - sollte gehen.

Schritt 2: Schmitt Trigger
Hier https://forum.fhem.de/index.php/topic,54408.0.html ist schon eine gute Richtung beschrieben: Durch zusätzliche Beschaltung versucht man ein Schmitt Trigger Verhalten hin zu bekommen. Das Problem ist:
- Der Parallel-Kondensator zur Photodiode macht als Glättungskondensator Sinn - nicht entfernen
- Die Photodiode ist in erster Näherung eine Stromquelle (kein Widerstand). Der zusätzliche Widerstand allein bringt daher noch kein gutes Schmitt-Trigger Verhalten.
Mein Versuch: Erst mal einen Schmitt Trigger aufbauen mit R1 & R2 (Bild).
- Leiterbahn beim mittleren 10k Widerstand in Richtung LM393 durchtrennen
- R1 einlöten (am Besten zwischen Pin5 LM393 und Anschluss Photodiode
- R2 einlöten (da dieser evtl. später noch angepasst werden muss, am Besten an den Anschüssen D0 & A0)
Dimensionierung:
R1: sollte Faktor 5-10 größer sein als Impedanz der Photodiodenschaltung. Ich hab mal 68k gewählt
R2: wird nach gewünschter Hysterese berechnet - für 0,4V funktioniert 680k gut

Mit diesen Änderungen laufen bei mir beide Zählererfassungen recht gut. Keine Doppelpulse mehr nach der roten Markierung. Ich kann jetzt sogar den Zeitwert zwischen 2 Pulsen verwenden, um die genaue Leistung zu berechnen.
« Letzte Änderung: 02 Juni 2020, 21:12:27 von KiK »

 

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