Fehlerüberwachung i n Analogteil?

Moin!

Ich mache mir gerade Gedanken zur Fehlerüberwachung in einem Analogteil...

Gegeben sei ein System mit D/A, OpAmps und einer Spule am Ausgang. Dann eine weitere dazu induktiv (variabel) gekoppelte Spule, welche wiederum über einen OpAmp mit dem A/D verbunden ist. Das Signal aus dem D/A ist ein Sinus, der sich zwischen einigen zig KHz und zehn MHz bewegen kann - die einmal eingestellte Frequenz bleibt aber in der Regel dann konstant, zumindest über den normalen Betrieb hinweg ändert sie sich nicht von alleine.

Nun ist die Aufgabenstellung, beide Zweige kontinuierlich auf Unterbrechung/Kurzschluß (Unterbrechung als Hauptaugenmerk) zu überwachen. Bei der Empfängerseite denken wir einfach an ein Vorspannen der OpAmp-Eingänge mit Widerständen, dann zeigt sich ein Fehler sofort am vom A/D ausgegebenen Wert. Da würde es ja reichen, wenn der OpAmp mit dem Ausgang in Richtung rail schnellt und dort verharrt, und wir wissen, daß was faul sein muß.

Auf der Senderseite sind niederohmige Schutzwiderstände an den Ausgängen, da wäre es naheliegend, den Spannungsabfall darüber zu messen - natürlich wird der aufgrund der induktiven Last stark frequenzabhängig sein, aber das sollte sich machen lassen. Gleichspannung kommt eher nicht in Frage, da wir in seltenen Fällen noch einmal einen weiteren Übertrager dazwischen haben, und somit würde die Messung an diesem enden und ein Ausfall der zweiten (eigentlich eher ausfallgefährdeten) Spule nicht zeigen.

Nicht in Frage kommt eine Auswertung der empfangenen Sendefrequenz, da es durchaus legitime Zustände gibt, bei denen keine Sendefrequenz nachzuweisen sein wird; die Kopplung der beiden Spulen ist nicht konstant.

Ein weiterer Ansatz, den wir noch nicht zuendegedacht haben, wäre die logische Verknüpfung mehrerer nicht hundertprozentiger Kriterien (wie eben die Trägerüberwachung), um die Wahrscheinlichkeit der Fehlererkennung zu erhöhen.

Auch kam der Gedanke auf, noch einen oder mehrere weitere, in der Frequenz stark unterschiedliche Träger über die Strecke zu schicken und dadurch den Frequenzgang des KOnstruektes zu überwachen. Ändert sich dieser massiv, kann von einem Fehler ausgegangen werden...

Natürlich soll das Ganze einerseits nicht zu teuer und vor allem aufwendig (möglichst wenige Bauteile wg. Platz) werden, evtl. sind auch spezielle ICs zu finden, die solche Probleme vereinfachen?

Ich würde mich über jede weitere Idee, jeden Gedankenansatz freuen, damit wir noch mehr haben, womit wir herumspinnen können :-) Momentan ist das Ganze noch wenig konkret, eventuell kommen wir sogar rein in software schon zum Erfolg...

Viele Grüße aus dem sommerlichen Franken *schwitz*

Ralph.

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Ralph A. Schmid, dk5ras
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Ich würde mich zuerst mal fragen, wo genau diese Sachen auftreten können.

Vermutlich ist doch die Elektronik schön gekapselt in einem wie auch immer gearteten Schächtelchen verpackt und die Spulen sind extern angeschlossen. Wenn das so ist, dann geht es doch wahrscheinlich vor allem darum, die Sache ab Anschlußpunkt im Schächtelchen nach außen zu überwachen.

Liege ich bis hierhin richtig?

Wenn ja, ist die Sache relativ einfach, weil man dann die Tatsache ausnutzen kann, daß das Nutzsignal AC mit recht hoher Frequenz ist. Ich würde zur Überwachung einen getrennten DC-Kreis einsetzen, um den Einfluß der Überwachung auf das Signal zu minimieren. Überwachungskreis und Signalkreis werden jeweils kurz vor den Anschlußklemmen für die externen Komponenten über entsprechende Filter zusammengeführt. Für den Signalkreis genügt sicher ein einfacher Kondensator, für den Überwachungskreis vielleicht eine einfache Drossel, schlimmstenfalls ist ein mehrstufiger LC-Tiefpaß nötig, um auch im Unterbrechungsfall HF-Reste zuverlässig von der Überwachungsschaltung fernzuhalten. Zu den eingesetzten Energien hast du ja leider nichts verlauten lassen.

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Heiko Nocon

...

Hallo Ralph, meine Herren, gings nicht etwas kürzer im Text?

Ohne das ganze zum dritten Mal zu lesen,

was ist denn mit der fixen ankoppelung einer weiteren Spule? Dann das Sendesignal ganz einfach glätten und auf minimalen Pegel hin zu überwachen?

Grüße

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uwe wiards

Nö, so is' das halt, bei brainstormings :)

Nicht praktikabel, da auch bestehende setups mit der neuen Mimik arbeiten sollen, die Stecker und die Adernzahl seit Jahren definiert sind...

Ralph.

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Ralph A. Schmid, dk5ras

Genau.

Da beißt es sich schon, es werden bestehende Installationen verwendet, wir können also nichts ändern an dem Krempel, der außerhalb des Gerätes angeklemmt ist :(

Dann wird aber ja die Komponente selbst nicht überwacht, sondern nur die Verbindung dorthin. Leider sind auch die Spulen selbst immer in Gefahr (mechanisch) beschädigt zu werden.

Die Pegel liegen irgendwo bei maximal ein paar Volt symmetrisch in ca.

100Ohm Impedanz, große Leistungen werden nicht übertragen.

Ralph.

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Ralph A. Schmid, dk5ras

Das verstehe ich nicht. Genau für dieses Szenario paßt der Vorschlag doch wie die Faust auf's Auge. An der externen Installation brauchst du überhaupt nichts zu ändern. Die Überwachungsschaltung soll doch mit in's Elektronik-Kästchen.

Doch, natürlich. Es wird die externe Spule und die Verbindung dahin überwacht.

Hmm..., irgendwie scheinen wir aneinander vorbeizudenken. Das kann eigentlich nur bedeuten, daß du im OP irgendweine wesentliche Information nicht gegeben hast und ich deshalb ein anderes gedankliches Modell von der Struktur der Anlage habe als du.

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Heiko Nocon

Ahja, jetzt hab' ich es. War ja auch schon eine Idee, DC einzusetzen, hätte aber dann eben das Problem, daß in den Fällen mit weiterem Übertrager an diesem die Überwachung endet.

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Ralph A. Schmid, dk5ras

Vermutlich habe dann einfach ich nur etwas nicht verstanden :-) Ich lese es gleich nochmal...

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Ralph A. Schmid, dk5ras

Das ist wahr.

Neue Variante: Weiterhin getrennter Kreis, weiterhin Filter zur Einkoppelung, aber Meßkreis AC. Frequenz möglichst weit unter der Nutzfrequenz und ausreichend oberhalb Netzfrequenz. Wenige 100 Hz oder so.

Die Filter werden dann natürlich aufwendiger als bei einer Lösung mit DC und die Beeinflussung des Nutzsignals ist nicht mehr ganz so gering wie bei der DC-Lösung.

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Heiko Nocon

Hallo Ralph,

Ok, koennen wir also davon ausgehen, dass die Empfaengerseite ausreichend geloest ist? Fuer einen Wicklungsschluss muesste man ab und zu in die Empfangsspule hineinsenden und eine zu niedrigen Blindwiderstand erfassen. Sollte nicht so der Akt sein.

Wird im Telco Bereich gemacht. So koennen die z.B. erkennen, wenn eine Leitung beginnt, "abzusaufen".

Laeuft wahrscheinlich auch auf Erfassung des Blindwiderstandes heraus, wenn Ihr kein TF-Verfahren machen wollt. Wenn das aus welchem Grund auch immer nicht direkt geht, koenntet Ihr per Current Transformer (Stromkoppler?) erfassen, ob der aufgenommene HF Strom aus einem Soll-Fenster rutscht und dann rote Lampe und Troete betaetigen ;-)

Geht jetzt hier auch ueber 30C heraus. Bald werden es wie ueblich wochenlang ueber 40C sein. Doch dann lockt der Pool und die Margarita.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com
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Joerg

Ja, wir sind da nach wie vor ein wenig am Herumspinnen, wie wir das nun regeln. Schön wäre es, in software weiter zu kommen, wir haben da noch was in der Hinterhand, was ich leider hier nicht so genau erläutern kann.

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Ralph A. Schmid, dk5ras

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