Draadbreuk detectie

[Verwijderd]

Momenteel wordt een waterklep (12V/1A) met een Arduino geschakeld door middel van een relais. Tussen het relais en de klep zit ongeveer twee meter kabel. Het relais zou vervangen worden door een FET, maar we zouden ook graag draadbreuk detectie toevoegen aangezien er al een aantal keer vandalisme geweest is, waarbij de kabel tot tegen de klep doorgeknipt werd.

Als de klep aangestuurd wordt kunnen we dit vrij eenvoudig doen door de stroom te meten die erdoor gaat. Moeilijker is het wanneer de klep uit staat. Hoe wordt dit typisch gedaan? Een minimale ruststroom?

In principe hebben we een soort van weerstand meting nodig, die ook werkt wanneer het onderdeel zelf onder spanning staat. Vermoedelijk bestaan hier kant en klare voorbeeld schemas van, maar het is niet zo eenvoudig te zoeken, omdat ik niet echt weet welke zoektermen te gebruiken.

Aangezien het over vrij veel modules gaat die manueel gesoldeerd worden, zouden we het aantal extra componenten tot een minimum willen beperken.


Relevante software en hardware die ik gebruik
- Arduino Atmega328

[ Voor 6% gewijzigd door Verwijderd op 26-12-2020 21:08 ]

[M2M]

Je zou kunnen opteren om er simpelweg veel te weinig spanning overheen te zetten. Dan schakelt de klep niet, maar stroomt er toch een klein beetje stroom doorheen. Die stroom is prima te detecteren.

Bovendien heb je slechts een seconde nodig om de detectie uit te voeren. Doe dat een keer / 5 minuten en je zit gebakken toch?

[ Voor 25% gewijzigd door M2M op 26-12-2020 21:09 ]

[Malantur]

Eventueel een 5 draadse (gepanserde) kabel trekken?

Vermogen + en -
Aarding
En 2 draden die je aan elkaar knoopt aan de waterklep en je spanningsdetectie over doet (12V op de ene, en de andere als ingang binnen lezen oid, ben niet thuis in arduino)

[Verwijderd]

Malantur schreef op zaterdag 26 december 2020 @ 21:19:
Eventueel een 5 draadse (gepanserde) kabel trekken?

Vermogen + en -
Aarding
En 2 draden die je aan elkaar knoopt aan de waterklep en je spanningsdetectie over doet (12V op de ene, en de andere als ingang binnen lezen oid, ben niet thuis in arduino)

Dit zal niet lukken omdat de kabel eigenlijk deel is van de klep zelf. De kabel bevat twee draden.

[Malantur]

Verwijderd schreef op zaterdag 26 december 2020 @ 21:26:
[...]


Dit zal niet lukken omdat de kabel eigenlijk deel is van de klep zelf. De kabel bevat twee draden.

Dan lijkt het idee van @M2M zo slecht niet. Inderdaad een ruststroom sturen naar de klep die te klein is om de klep te schakelen. Ofwel permanent, ofwel met korte pulsen om de X periode. Misschien heb je hier iets aan: YouTube: how to Measure Current Without current sensor

[memphis]

Over het relais contact een optocoupler met de juiste serieweerstand zetten. en optocoupler hoeft vaak maar een 5 tot 10mA te hebben om te werken, dat lijkt mij te weinig om de klep aan te sturen.

[Tom-Z]

Diode tussen een input van de arduino en de pluspool van het magneetventiel. Vervolgens de interne pullup van de arduino aanzetten.

Zolang het relay uit staat en de draad niet kapot is, trekt de diode de Arduino input naar een diode drop boven GND (via de spoel van het magneetventiel). Dan registreert de pin low. Zodra de draad wordt doorgeknipt kan er geen stroom meer door de diode en trekt de pullup hem naar 5V en krijg je high.

De diode beschermt de Arduino tegen de 12V als het ventiel wordt aangedreven.

Niet heel elegant, wel een minimum aan componenten.

Edit: wel nog een flyback diode over de contacten van het relais zetten, anders frituur je mogelijk de Arduino nog. Bij overstappen naar een FET is dat sowieso nodig.

[ Voor 14% gewijzigd door Tom-Z op 26-12-2020 22:53 ]

[Verwijderd]

Oplossing van M2M lijkt mij haalbaar. Enkel wordt het moeilijk om zowel de current Sense en switching 'low side' te doen..

[Sine]

Je zou inderdaad de spanning over de fet kunnen meten. Zo doet failsafe IO dat ook, die pulsen de uitgangen heel kort om te zien of de uitgang nog mee beweegt (en geen sluiting naar massa of de voedingsral of een onderbreking heeft)

[Verwijderd]

Denk dat ik het gewoon zo zal doen inderdaad.
Spanningsdeler richting ADC van atmega. Wanneer de FET uit staat zou er altijd 12V over moeten staan. Wanneer hij aan staat zal inderdaad een fractie van een seconde geschakeld moeten worden. Maar werkt dat wel goed bij inductieve belasting?

[Tom-Z]

Ja, dat werkt goed. Het voltage zal onmiddellijk omhoog schieten, zelfs nog naar boven de 12V. Je moet een diode over de belasting plaatsen zodat de spanningspiek de elektronica niet beschadigt.

Ik zou geen spanningsdeler en ADC gebruiken, maar een serieweerstand en zener diode. Het is helemaal niet nodig om de precieze spanning te kunnen meten, je hoeft alleen maar het verschil tussen 0V en (flink) meer dan 0V te kunnen detecteren. Je kan gewoon een digitale input gebruiken.

[Septillion]

Ik zou zelf gewoon een spanningsdeler + keramische condensator pakken. Evetueel een Schottky diode naar Vcc als clamp. Zeners zijn gewoon traag. En dan inderdaad niet naar een ADC maar gewoon naar IO.