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GPIO Eingang bei langer Leitung schuetzen

M

Marc Haber

Guest
Hallo,

ich habe einen Regenmesser mit Wippe am Gartenhaus montiert. Aktuell
erfolgt die Abfrage des an der Wippe angebauten Reedkontakts in der
Nähe mit einem Arduino.

Ich mĂśchte das nun mit einem eh vorhandenen Banana Pi im Haus machen.
Zwischen dem Gartenhaus und dem Haus gibt es eine unbenutzte
Telefonleitung von ca 25 Metern Länge.

Der Banana Pi hat einen GPIO-Eingang mit eingebautem
Pull-Up-Widerstand. Was kann mir denn da passieren, wenn ich diesen
Pin einfach Ăźber die Telefonleitung und den Reedkontakt nach Masse
ziehe?

Wird das funktionieren oder brauche ich irgend eine Art an
Signalaufbereitung? Ist vielleicht gar eine galvanische Trennung
(Optokoppler) angezeigt? Wenn ja, kann ich dann wenigstens die
Spannungsversorgung fĂźr die "lange" Seite der Verbindung aus dem
Banana Pi ziehen?

Grüße
Marc
--
-------------------------------------- !! No courtesy copies, please !! -----
Marc Haber | " Questions are the | Mailadresse im Header
Mannheim, Germany | Beginning of Wisdom " |
Nordisch by Nature | Lt. Worf, TNG "Rightful Heir" | Fon: *49 621 72739834
 
M

Marcel Mueller

Guest
Am 10.02.20 um 07:54 schrieb Marc Haber:
Der Banana Pi hat einen GPIO-Eingang mit eingebautem
Pull-Up-Widerstand. Was kann mir denn da passieren, wenn ich diesen
Pin einfach Ăźber die Telefonleitung und den Reedkontakt nach Masse
ziehe?
Theoretisch nichts, wenn die Isolation der Leitung und des Relais
gegenßber Erde zu jedem Zeitpunkt gewährleistet ist und die mit ihr
aufgespannte Leiterschleife feldfrei ist.

Letzteres ist bei verdrilltem Telefondraht ganz gut gewährleistet,
solange man beim Anschließen des Relais keine ausschweifenden
Drahtschleifen verlegt.

Aber ersteres ist manchmal so eine Sache. Draußen passiert viel, wenn
der Tag lang ist. Da gibt es Kondenswasser, da gibt es Kleintiere, die
sich an der Isolierung zu schaffen machen, und was weiß ich noch.

Wird das funktionieren oder brauche ich irgend eine Art an
Signalaufbereitung? Ist vielleicht gar eine galvanische Trennung
(Optokoppler) angezeigt?
Das wäre ßbertrieben.

Normalerweise wĂźrde man eher versuchen die Leitung zu schĂźtzen, also
z.B. in einem geerdeten Rohr verlegen, gegenĂźber dem die Leitung keine
Verbindung hat. Das Rohr wird an beiden Enden gut zugestopft und die
Kabel zum Relais komplett unzugänglich verschlossen.

Wenn deine Leitung nämlich von der Verästlung eines Blitzes erwischt
wird, dann hast du ein Problem, mit oder ohne Optokoppler. Wenn das
Kabel unterirdisch liegt, ist das auch ein gewisser Schutz.
Und wie schon gesagt, den Draußen-Faktor würde ich auch nicht unterschätzen.


Wenn ja, kann ich dann wenigstens die
Spannungsversorgung fĂźr die "lange" Seite der Verbindung aus dem
Banana Pi ziehen?
Da wĂźrdest Du Dich im Kreis drehen.

Ich wßrde schon wenigstens einen RC-Tiefpass verwenden. Also Widerstände
an /beide/ Leitungen, die so bemessen sind, dass der Port noch weit
genug runter kommt. Zwischen Port und Masse legst Du noch einen
ordentlichen Kondensator. Auf Geschwindigkeit kommt es hier ja sicher
nicht an.

Es kĂśnnte ferner taktisch klug sein, den Pullup nur ab und an mal kurz
zum messen zu aktivieren und die Sache ansonsten Spannungsfrei zu
halten. Das reduziert vor allem Korrosion durch elektrochemische
Prozesse. Das ist aber dann ja eine reine Softwaresache.


Marcel
 
J

Joerg Fischer

Guest
Marc Haber <mh+usenetspam1118@zugschl.us> wrote:

Pull-Up-Widerstand. Was kann mir denn da passieren, wenn ich diesen
Pin einfach Ăźber die Telefonleitung und den Reedkontakt nach Masse
ziehe?
Nicht viel, solange der Blitz nicht einschlägt. :-> Ich habe seit
Jahren eine TemperaturĂźberwachung des Gartenteiches mit einem Raspberry
Pi, DS1820 und der Ăźblichen Applikationsschaltung direkt auf den GPIO,
bei der damals "als Provisorium" das Telefonkabel vĂśllig ungeschĂźtzt
quer durch den Garten gelegt, an kritischen Stellen in etwas Rohr, zwei
Mal mit lÜten und Schrumpfschlauch verlängert.

Fazit: Provisorien halten ewig.

(Optokoppler) angezeigt? Wenn ja, kann ich dann wenigstens die
Spannungsversorgung fĂźr die "lange" Seite der Verbindung aus dem
Banana Pi ziehen?
Überspannungssicher ist das dann auch nicht, aber wo sollen bei Deinem
Fall Überspannungen herkommen?

Tschau, JĂśrg

--
There are only 10 types of people in the world:
Those who understand binary, and those who don't...
 
M

Martin Jangowski

Guest
Am 10.02.20 um 07:54 schrieb Marc Haber:

Der Banana Pi hat einen GPIO-Eingang mit eingebautem
Pull-Up-Widerstand. Was kann mir denn da passieren, wenn ich diesen
Pin einfach Ăźber die Telefonleitung und den Reedkontakt nach Masse
ziehe?

Wird das funktionieren oder brauche ich irgend eine Art an
Signalaufbereitung? Ist vielleicht gar eine galvanische Trennung
(Optokoppler) angezeigt? Wenn ja, kann ich dann wenigstens die
Spannungsversorgung fĂźr die "lange" Seite der Verbindung aus dem
Banana Pi ziehen?
Hab was ähnliches (Arduino mit 18B20 und Feuchtemesser DHT22). Das ganze
an einer laaaangen Vierdraht-Leitung (so ein flaches Telefonkabel, davon
hab ich größere Rollen). Ausser einem Stützelko über der 5V an der
Sensorplatine keinen weiteren Schutz (zwei Adern +5 und Masse, je eine
Datenleitung fĂźr den 18B20 und den DHT22). Allerdings hab ich eigene
Pullup-R am Eingang, die so niederohmig sind, wie es die Specs der
Bausteine zulassen. Das verbessert nachweislich die StĂśrsicherheit. Der
18B20 natßrlich mit 5V gespeist, die parasitäre Betriebsart ist (in der
Ăźblichen Arduino-Primitvversion) bei mir nicht betriebsicher.

Das ganze läuft seit Jahren ohne Probleme (ausser, ich muss es gestehen,
wenn ich auf 80m mit der PA funke). Das ganze ist auf einer Platine
offen in einem StĂźck DN50 Rohr (vertikal) unter Dach montiert. Was
kaputtgeht (so alle 2 Jahre) ist der 18B20. Irgendwann muxt der nicht
mehr. Spinnen und ähnliches Viehzeug sind auch so ein Problem, da hatte
ich schon ein leitfähiges Nest und Schleim auf der Platine.

Martin
 
F

Fritz

Guest
Am 10.02.20 um 08:50 schrieb Joerg Fischer:
Marc Haber <mh+usenetspam1118@zugschl.us> wrote:

Pull-Up-Widerstand. Was kann mir denn da passieren, wenn ich diesen
Pin einfach Ăźber die Telefonleitung und den Reedkontakt nach Masse
ziehe?
Nicht viel, solange der Blitz nicht einschlägt. :-> Ich habe seit
Jahren eine TemperaturĂźberwachung des Gartenteiches mit einem Raspberry
Pi, DS1820 und der Ăźblichen Applikationsschaltung direkt auf den GPIO,
bei der damals "als Provisorium" das Telefonkabel vĂśllig ungeschĂźtzt
quer durch den Garten gelegt, an kritischen Stellen in etwas Rohr, zwei
Mal mit lÜten und Schrumpfschlauch verlängert.

Fazit: Provisorien halten ewig.

(Optokoppler) angezeigt? Wenn ja, kann ich dann wenigstens die
Spannungsversorgung fĂźr die "lange" Seite der Verbindung aus dem
Banana Pi ziehen?
Überspannungssicher ist das dann auch nicht, aber wo sollen bei Deinem
Fall Überspannungen herkommen?
Schnelle Dioden als Schutzbeschaltung oder
‘Transient-voltage-suppression diodes‘ helfen.

<https://en.wikipedia.org/wiki/Transient-voltage-suppression_diode>

<https://en.wikipedia.org/wiki/Transient-voltage-suppression_diode#/media/File:Combined_TVS_and_rail-to-rail_diodes.svg>

--
Fritz
 
S

Stefan Wiens

Guest
Marc Haber <mh+usenetspam1118@zugschl.us> writes:

ich habe einen Regenmesser mit Wippe am Gartenhaus montiert. Aktuell
erfolgt die Abfrage des an der Wippe angebauten Reedkontakts in der
Nähe mit einem Arduino.

Ich möchte das nun mit einem eh vorhandenen Banana Pi im Haus machen.
Zwischen dem Gartenhaus und dem Haus gibt es eine unbenutzte
Telefonleitung von ca 25 Metern Länge.
Die Leitungskapazität führt zu Einschaltspitzenstömen. Die sollten im
Interesse der Lebensdauer unbedingt begrenzt werden, etwa durch einen
Widerstand (z.B. 100 Ohm) in Reihe zum Reedkontakt (auf dessen Ende der
Leitung natürlich!). Man muss selbstverständlich auf Einhalten der
Signalpegel der Empfängerschaltung achtgeben.

--
Stefan
 
R

Rupert Haselbeck

Guest
Stefan Wiens schrieb:

Marc Haber writes:
ich habe einen Regenmesser mit Wippe am Gartenhaus montiert. Aktuell
erfolgt die Abfrage des an der Wippe angebauten Reedkontakts in der
Nähe mit einem Arduino.

Ich mĂśchte das nun mit einem eh vorhandenen Banana Pi im Haus machen.
Zwischen dem Gartenhaus und dem Haus gibt es eine unbenutzte
Telefonleitung von ca 25 Metern Länge.

Die Leitungskapazität fßhrt zu EinschaltspitzenstÜmen. Die sollten im
Interesse der Lebensdauer unbedingt begrenzt werden, etwa durch einen
Widerstand (z.B. 100 Ohm) in Reihe zum Reedkontakt (auf dessen Ende der
Leitung natĂźrlich!).
Warum ist das nicht egal? Warum soll der Widerstand gerade an der Seite des
Reedkontakts sein?
Der Strom ist doch an jedem Ort des Stromkreises derselbe?!
Marc hat sicherlich "gutes" Telefonkabel verwendet, also vielleicht eines
mit 0,8mm² Querschnitt, sternverseilt, (aber bei der kurzen Strecke kommts
darauf m.E. nicht wirklich an). Das ergäbe dann bei 25 Metern Kabellänge
einen Schleifenwiderstand von ca. 1,8 Ohm und eine Kabelkapazität von ca.
1nF, also hier vÜllig vernachlässigbar.
Da wĂźrde ich dann ohne Gewissensbisse an der Banana Pi - Seite erstmal 100nF
zwischen GPIO-Pin und Signalmasse setzen und einen PullUp-Widerstand von
etwa 10 kOhm verwenden (notfalls, bei Ăźbertriebener Sparwut, kann man auch
den internen Pullup aktivieren). Der Reedkontakt dĂźrfte die Entladung des
100nF-Kondensators auch ohne zusätzlichen Widerstand dauerhaft erledigen
kĂśnnen ohne dass man Kontaktabbrand befĂźrchten mĂźsste...
Ob weitergehende Schutzmassnahmen erforderlich sind, wird Marc anhand der
Umgebung beurteilen mĂźssen

MfG
Rupert
 
L

Ludger Averborg

Guest
On Mon, 10 Feb 2020 21:40:19 +0100, Rupert Haselbeck
<mein-rest-muell@gmx.de> wrote:

Marc hat sicherlich "gutes" Telefonkabel verwendet, also vielleicht eines
mit 0,8mm² Querschnitt, sternverseilt,
Das wäre 1 mm Durchmesser.
Hab ich noch nie erlebt. Die Standard-Telefonleitungen haben
Sternvierer mit 0,6 mm Durchmesser (also 0,3 mm^2).

Unter "Telefonleitung" gibts 4x0,8 mm^2 sicher nicht.

l.
 
R

Rainer Knaepper

Guest
mh+usenetspam1118@zugschl.us (Marc Haber) am 10.02.20 um 07:54:

ich habe einen Regenmesser mit Wippe am Gartenhaus montiert.
Aktuell erfolgt die Abfrage des an der Wippe angebauten
Reedkontakts in der Nähe mit einem Arduino.
Ich glaube, ich hatte letztens eine 4-20mA(1) Stromschleife empfohlen.

Ich möchte das nun mit einem eh vorhandenen Banana Pi im Haus
machen. Zwischen dem Gartenhaus und dem Haus gibt es eine
unbenutzte Telefonleitung von ca 25 Metern Länge.
Der Banana Pi hat einen GPIO-Eingang mit eingebautem
Pull-Up-Widerstand. Was kann mir denn da passieren, wenn ich diesen
Pin einfach über die Telefonleitung und den Reedkontakt nach Masse
ziehe?

Wird das funktionieren oder brauche ich irgend eine Art an
Signalaufbereitung? Ist vielleicht gar eine galvanische Trennung
(Optokoppler) angezeigt? Wenn ja, kann ich dann wenigstens die
Spannungsversorgung für die "lange" Seite der Verbindung aus dem
Banana Pi ziehen?
Sag Bescheid, wenn du nach diversen anderen Experimenten, ausreichend
langem instabilen Betrieb, Fehltriggerungen, Systemabstürzen oder dem
ersten zerschossenen Pi schließlich dann doch bei der guten, alten
Stromschleife gelandet bist.


Rainer

(1) Da du keine Normen einhalten mußt, kannst du auch 2-8 mA oder
sonst was nehmen.
Wenn Drahtbrucherkennung uwichtig ist, auch 0 - x mA.

--
Wenn Du eine Platte brauchst, dann kaufe sie jetzt. Oder morgen. Oder wann
immer Du sie wirklich brauchst, denn irgendwann muss man sterben und den
Tag darauf ist es sowieso billiger ;-)
(Christian Dürrhauer in de.comp.hardware.laufwerke.festplatten)
 
S

Stefan Wiens

Guest
Rupert Haselbeck <mein-rest-muell@gmx.de> writes:

Stefan Wiens schrieb:

Marc Haber writes:
ich habe einen Regenmesser mit Wippe am Gartenhaus montiert. Aktuell
erfolgt die Abfrage des an der Wippe angebauten Reedkontakts in der
Nähe mit einem Arduino.

Ich möchte das nun mit einem eh vorhandenen Banana Pi im Haus machen.
Zwischen dem Gartenhaus und dem Haus gibt es eine unbenutzte
Telefonleitung von ca 25 Metern Länge.

Die Leitungskapazität führt zu Einschaltspitzenstömen. Die sollten im
Interesse der Lebensdauer unbedingt begrenzt werden, etwa durch einen
Widerstand (z.B. 100 Ohm) in Reihe zum Reedkontakt (auf dessen Ende der
Leitung natürlich!).

Warum ist das nicht egal? Warum soll der Widerstand gerade an der Seite des
Reedkontakts sein?
Schrieb ich doch: um den Entladestrom der Leitungskapazität zu begrenzen.

> Der Strom ist doch an jedem Ort des Stromkreises derselbe?!

Es liegt aber ein verzweigter Stromkreis vor.

Marc hat sicherlich "gutes" Telefonkabel verwendet, also vielleicht eines
mit 0,8mm˛ Querschnitt, sternverseilt, (aber bei der kurzen Strecke kommts
darauf m.E. nicht wirklich an). Das ergäbe dann bei 25 Metern Kabellänge
einen Schleifenwiderstand von ca. 1,8 Ohm und eine Kabelkapazität von ca.
1nF, also hier völlig vernachlässigbar.
Deine Zahlen sind realistisch. Aber zum Kurzschlusstrom der
Kabelkapazität schreibst du nichts. Er liegt aber selbst bei 5 V
höchstwahrscheinlich über dem max. zulässigen Einschaltstrom.

Es gibt Datenblätter, z.B.
<https://standexelectronics.com/wp-content/uploads/2015/03/Datenbuch-Reed-Technology_EN.pdf>,
S. 41, oder später in einer Tabelle ťReed Relay -- Overload -- Very
sensitiveŤ. In konkreten Datenblättern erfährt man dann vom ťMaximum
switching currentŤ, der also tunlichst nicht überschritten werden
sollte, auch nicht für 50 ns.

Da würde ich dann ohne Gewissensbisse an der Banana Pi - Seite erstmal 100nF
zwischen GPIO-Pin und Signalmasse setzen und einen PullUp-Widerstand von
etwa 10 kOhm verwenden (notfalls, bei übertriebener Sparwut, kann man auch
den internen Pullup aktivieren). Der Reedkontakt dürfte die Entladung des
100nF-Kondensators auch ohne zusätzlichen Widerstand dauerhaft erledigen
können ohne dass man Kontaktabbrand befürchten müsste...
Elektromigration ist das Problem.

--
Stefan
 
J

Joerg

Guest
On 2020-02-09 22:54, Marc Haber wrote:
Hallo,

ich habe einen Regenmesser mit Wippe am Gartenhaus montiert. Aktuell
erfolgt die Abfrage des an der Wippe angebauten Reedkontakts in der
Nähe mit einem Arduino.

Ich mĂśchte das nun mit einem eh vorhandenen Banana Pi im Haus machen.
Zwischen dem Gartenhaus und dem Haus gibt es eine unbenutzte
Telefonleitung von ca 25 Metern Länge.

Der Banana Pi hat einen GPIO-Eingang mit eingebautem
Pull-Up-Widerstand. Was kann mir denn da passieren, wenn ich diesen
Pin einfach Ăźber die Telefonleitung und den Reedkontakt nach Masse
ziehe?

Wird das funktionieren oder brauche ich irgend eine Art an
Signalaufbereitung? Ist vielleicht gar eine galvanische Trennung
(Optokoppler) angezeigt? Wenn ja, kann ich dann wenigstens die
Spannungsversorgung fĂźr die "lange" Seite der Verbindung aus dem
Banana Pi ziehen?
Wenn das Kabel nicht als Freileitung laeuft, mache ich das meist so:


VCC
|
-
^
10k | 100
Zum Sensor ___ o ___ Port Pin
o------------------o-|___|-o-o-o|___|-o-------o
o
|
-
^ BAV99 oder aehnlich
|
GND
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)


Links ist Deine Telefonleitung. 10k, falls Dein Pull-up 100k ist, sonst
entsprechend kleiner waehlen. Der 100ohm Widerstand dient dazu, dass die
BAV99 den Loewenanteil einer Spitze abfaengt und nur ein kleiner Teil
davon ueber die ESD-Dioden des Prozessor-IC laeuft.

Falls im Arduino (vermutlich ist da ein ATMega drin) kein Schmitt
Eingang vorliegt, muesste man thoeretisch noch einen Schmitt-Buffer oder
Inverter zwischensetzen, aber oft geht es auch ohne.

Zur Software: Bei 25m wird es einiges an Bouncing wegen Kabelreflexion
geben. Man koennte die Telefonleitung mit ihrer Nennimpedanz per
AC-Terminierung abschliessen, aber wenn man die Impedanz nicht kennt,
kann das Gebastel werden. Ansonsten gutes De-Bouncing in der SW machen,
z.B. durch Blanking, wo die Ausschwinger ignoriert werden.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
 
R

Rupert Haselbeck

Guest
Ludger Averborg schrieb:

On Mon, 10 Feb 2020 21:40:19 +0100, Rupert Haselbeck
mein-rest-muell@gmx.de> wrote:

Marc hat sicherlich "gutes" Telefonkabel verwendet, also vielleicht eines
mit 0,8mm² Querschnitt, sternverseilt,

Das wäre 1 mm Durchmesser.
Hab ich noch nie erlebt. Die Standard-Telefonleitungen haben
Sternvierer mit 0,6 mm Durchmesser (also 0,3 mm^2).

Unter "Telefonleitung" gibts 4x0,8 mm^2 sicher nicht.
Nu ja. Es ist z.B. bei der Vogtländischen Kabelwerk GmbH gelistet:

https://www.voka.de/upload/3_produktkatalog/16_Technische__Informationen/_16_Technische__Informationen.pdf

Und wenn man, nur so als Beispiel, nach "Sternvierer 4*2*0,8" sucht, wird
man reichlich Fundstellen ernten, darunter auch Lieferquellen. Sogar im
Baumarkt ist sowas zu haben. Und wäre z.B. meine TAL nicht zu großen Teilen
in 0,8mm² realisiert, dann hätte ich hier kein VDSL100

MfG
Rupert
 
R

Rupert Haselbeck

Guest
Stefan Wiens schrieb:

Rupert Haselbeck writes:
Stefan Wiens schrieb:

Marc Haber writes:
ich habe einen Regenmesser mit Wippe am Gartenhaus montiert. Aktuell
erfolgt die Abfrage des an der Wippe angebauten Reedkontakts in der
Nähe mit einem Arduino.

Ich mĂśchte das nun mit einem eh vorhandenen Banana Pi im Haus machen.
Zwischen dem Gartenhaus und dem Haus gibt es eine unbenutzte
Telefonleitung von ca 25 Metern Länge.

Die Leitungskapazität fßhrt zu EinschaltspitzenstÜmen. Die sollten im
Interesse der Lebensdauer unbedingt begrenzt werden, etwa durch einen
Widerstand (z.B. 100 Ohm) in Reihe zum Reedkontakt (auf dessen Ende der
Leitung natĂźrlich!).

Warum ist das nicht egal? Warum soll der Widerstand gerade an der Seite
des Reedkontakts sein?

Schrieb ich doch: um den Entladestrom der Leitungskapazität zu begrenzen.

Der Strom ist doch an jedem Ort des Stromkreises derselbe?!

Es liegt aber ein verzweigter Stromkreis vor.
Auf der einen Seite ist ein Reedschalter mit einem Adernpaar der
Telefonleitung verbunden. Am anderen Ende dieses Adernpaars haben wir den
BananaPi. Eine Ader liegt an Ground, die andere Ader liegt an einem als
Eingang geschalteten (also hochohmigen) GPIO-Pin und von dort Ăźber einen
PullUp-Widerstand an der Versorgungsspannung von hier 3,3 Volt. Daneben
liegt an diesem Ende der Leitung ein 100nF-Kerko. Damit tritt der hĂśchste
Strom dann auf, wenn der voll geladene Kondensator Ăźber den
Leitungswiderstand und den geschlossenen Reedkontakt entladen wird.
Wo habe ich denn da eine Verzweigung Ăźbersehen, die es erforderlich macht,
den Strombegrenzungswiderstand auf der Seite des Reedkontaktes zu
platzieren?

Marc hat sicherlich "gutes" Telefonkabel verwendet, also vielleicht eines
mit 0,8mm² Querschnitt, sternverseilt, (aber bei der kurzen Strecke
kommts darauf m.E. nicht wirklich an). Das ergäbe dann bei 25 Metern
Kabellänge einen Schleifenwiderstand von ca. 1,8 Ohm und eine
Kabelkapazität von ca. 1nF, also hier vÜllig vernachlässigbar.

Deine Zahlen sind realistisch. Aber zum Kurzschlusstrom der
Kabelkapazität schreibst du nichts. Er liegt aber selbst bei 5 V
hÜchstwahrscheinlich ßber dem max. zulässigen Einschaltstrom.
Wenn man von einer Betriebsspannung von maximal 3,3Volt und einem damit
geladenen Kondensator ausgeht, dann beträgt der Strom im Einschaltmoment 3,3
Volt / 1,8 Ohm, also ca. 1,8 Ampere. Bei 5 Volt Betriebsspannung wärs halt
entsprechend mehr. Das ist in der Tat eine ganze Menge, so dass es
sicherlich nicht schaden wird, einen Strombegrenzungswiderstand zu
spendieren...

> Elektromigration ist das Problem.

Wirklich? Elektromigration an derart großen Strukturen wie Relaiskontakten?

MfG
Rupert
 
J

Joerg

Guest
On 2020-02-10 15:00, Rupert Haselbeck wrote:
Stefan Wiens schrieb:

Rupert Haselbeck writes:
Stefan Wiens schrieb:

Marc Haber writes:
ich habe einen Regenmesser mit Wippe am Gartenhaus montiert. Aktuell
erfolgt die Abfrage des an der Wippe angebauten Reedkontakts in der
Nähe mit einem Arduino.

Ich mĂśchte das nun mit einem eh vorhandenen Banana Pi im Haus machen.
Zwischen dem Gartenhaus und dem Haus gibt es eine unbenutzte
Telefonleitung von ca 25 Metern Länge.

Die Leitungskapazität fßhrt zu EinschaltspitzenstÜmen. Die sollten im
Interesse der Lebensdauer unbedingt begrenzt werden, etwa durch einen
Widerstand (z.B. 100 Ohm) in Reihe zum Reedkontakt (auf dessen Ende der
Leitung natĂźrlich!).

Warum ist das nicht egal? Warum soll der Widerstand gerade an der Seite
des Reedkontakts sein?

Schrieb ich doch: um den Entladestrom der Leitungskapazität zu begrenzen.

Der Strom ist doch an jedem Ort des Stromkreises derselbe?!

Es liegt aber ein verzweigter Stromkreis vor.

Auf der einen Seite ist ein Reedschalter mit einem Adernpaar der
Telefonleitung verbunden. Am anderen Ende dieses Adernpaars haben wir den
BananaPi. Eine Ader liegt an Ground, die andere Ader liegt an einem als
Eingang geschalteten (also hochohmigen) GPIO-Pin und von dort Ăźber einen
PullUp-Widerstand an der Versorgungsspannung von hier 3,3 Volt. Daneben
liegt an diesem Ende der Leitung ein 100nF-Kerko.
Den Kondensator sollte man dort nicht haben, das moegen Reed-Kontakte nicht.


... Damit tritt der hĂśchste
Strom dann auf, wenn der voll geladene Kondensator Ăźber den
Leitungswiderstand und den geschlossenen Reedkontakt entladen wird.
Wo habe ich denn da eine Verzweigung Ăźbersehen, die es erforderlich macht,
den Strombegrenzungswiderstand auf der Seite des Reedkontaktes zu
platzieren?

Marc hat sicherlich "gutes" Telefonkabel verwendet, also vielleicht eines
mit 0,8mm² Querschnitt, sternverseilt, (aber bei der kurzen Strecke
kommts darauf m.E. nicht wirklich an). Das ergäbe dann bei 25 Metern
Kabellänge einen Schleifenwiderstand von ca. 1,8 Ohm und eine
Kabelkapazität von ca. 1nF, also hier vÜllig vernachlässigbar.

Deine Zahlen sind realistisch. Aber zum Kurzschlusstrom der
Kabelkapazität schreibst du nichts. Er liegt aber selbst bei 5 V
hÜchstwahrscheinlich ßber dem max. zulässigen Einschaltstrom.

Wenn man von einer Betriebsspannung von maximal 3,3Volt und einem damit
geladenen Kondensator ausgeht, dann beträgt der Strom im Einschaltmoment 3,3
Volt / 1,8 Ohm, also ca. 1,8 Ampere. Bei 5 Volt Betriebsspannung wärs halt
entsprechend mehr. Das ist in der Tat eine ganze Menge, so dass es
sicherlich nicht schaden wird, einen Strombegrenzungswiderstand zu
spendieren...

Elektromigration ist das Problem.

Wirklich? Elektromigration an derart großen Strukturen wie Relaiskontakten?
Reed Kontakte sind meist ziemlich kleine Zuenglein.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
 
S

Sebastian Wolf

Guest
Am 10.02.2020 um 23:30 schrieb Rupert Haselbeck:
Ludger Averborg schrieb:

On Mon, 10 Feb 2020 21:40:19 +0100, Rupert Haselbeck
mein-rest-muell@gmx.de> wrote:

Marc hat sicherlich "gutes" Telefonkabel verwendet, also vielleicht eines
mit 0,8mm² Querschnitt, sternverseilt,

Das wäre 1 mm Durchmesser.
Hab ich noch nie erlebt. Die Standard-Telefonleitungen haben
Sternvierer mit 0,6 mm Durchmesser (also 0,3 mm^2).

Unter "Telefonleitung" gibts 4x0,8 mm^2 sicher nicht.

Nu ja. Es ist z.B. bei der Vogtländischen Kabelwerk GmbH gelistet:

https://www.voka.de/upload/3_produktkatalog/16_Technische__Informationen/_16_Technische__Informationen.pdf

Und wenn man, nur so als Beispiel, nach "Sternvierer 4*2*0,8" sucht, wird
man reichlich Fundstellen ernten, darunter auch Lieferquellen. Sogar im
Baumarkt ist sowas zu haben. Und wäre z.B. meine TAL nicht zu großen Teilen
in 0,8mm² realisiert, dann hätte ich hier kein VDSL100
Bei solchen Strippen wird aber nicht der Querschnitt, sondern der
Leiterdurchmesser angegeben.
 
S

Sebastian Wolf

Guest
Am 11.02.2020 um 00:00 schrieb Rupert Haselbeck:

> Wirklich? Elektromigration an derart großen Strukturen wie Relaiskontakten?

Aber sicher doch.
 
S

Stefan Wiens

Guest
Rupert Haselbeck <mein-rest-muell@gmx.de> writes:

Stefan Wiens schrieb:

Rupert Haselbeck writes:
Stefan Wiens schrieb:

Marc Haber writes:
ich habe einen Regenmesser mit Wippe am Gartenhaus montiert. Aktuell
erfolgt die Abfrage des an der Wippe angebauten Reedkontakts in der
Nähe mit einem Arduino.

Ich möchte das nun mit einem eh vorhandenen Banana Pi im Haus machen.
Zwischen dem Gartenhaus und dem Haus gibt es eine unbenutzte
Telefonleitung von ca 25 Metern Länge.

Die Leitungskapazität führt zu Einschaltspitzenstömen. Die sollten im
Interesse der Lebensdauer unbedingt begrenzt werden, etwa durch einen
Widerstand (z.B. 100 Ohm) in Reihe zum Reedkontakt (auf dessen Ende der
Leitung natürlich!).

Warum ist das nicht egal? Warum soll der Widerstand gerade an der Seite
des Reedkontakts sein?

Schrieb ich doch: um den Entladestrom der Leitungskapazität zu begrenzen.

Der Strom ist doch an jedem Ort des Stromkreises derselbe?!

Es liegt aber ein verzweigter Stromkreis vor.

Auf der einen Seite ist ein Reedschalter mit einem Adernpaar der
Telefonleitung verbunden. Am anderen Ende dieses Adernpaars haben wir den
BananaPi. Eine Ader liegt an Ground, die andere Ader liegt an einem als
Eingang geschalteten (also hochohmigen) GPIO-Pin und von dort über einen
PullUp-Widerstand an der Versorgungsspannung von hier 3,3 Volt. Daneben
liegt an diesem Ende der Leitung ein 100nF-Kerko. Damit tritt der höchste
Strom dann auf, wenn der voll geladene Kondensator über den
Leitungswiderstand und den geschlossenen Reedkontakt entladen wird.
Wo habe ich denn da eine Verzweigung übersehen, die es erforderlich macht,
den Strombegrenzungswiderstand auf der Seite des Reedkontaktes zu
platzieren?
Mir ging es um die Leitungskapazität, und wenn man sich die vereinfacht
als konzentriertes Bauelement vorstellt, macht es schon einen
Unterschied, ob der Begrenzungswiderstand auf der ladenden oder der
entladenden Seite ist. Diesen (noch weniger empfehlenswerten)
100-nF-Kondensator hast du nachträglich eingeführt, nicht der OP.


Marc hat sicherlich "gutes" Telefonkabel verwendet, also vielleicht eines
mit 0,8mm˛ Querschnitt, sternverseilt, (aber bei der kurzen Strecke
kommts darauf m.E. nicht wirklich an). Das ergäbe dann bei 25 Metern
Kabellänge einen Schleifenwiderstand von ca. 1,8 Ohm und eine
Kabelkapazität von ca. 1nF, also hier völlig vernachlässigbar.

Deine Zahlen sind realistisch. Aber zum Kurzschlusstrom der
Kabelkapazität schreibst du nichts. Er liegt aber selbst bei 5 V
höchstwahrscheinlich über dem max. zulässigen Einschaltstrom.

Wenn man von einer Betriebsspannung von maximal 3,3Volt und einem damit
geladenen Kondensator ausgeht, dann beträgt der Strom im Einschaltmoment 3,3
Volt / 1,8 Ohm, also ca. 1,8 Ampere. Bei 5 Volt Betriebsspannung wärs halt
entsprechend mehr. Das ist in der Tat eine ganze Menge, so dass es
sicherlich nicht schaden wird, einen Strombegrenzungswiderstand zu
spendieren...

Elektromigration ist das Problem.

Wirklich? Elektromigration an derart großen Strukturen wie Relaiskontakten?
Im Bereich des Kontaktprellens sind die Strukturen nicht mehr so groß.

Den Hinweis auf Datenblätter hast du leider entfernt, du hast aber
hoffentlich gesehen, dass der ťmax. switching currentŤ typischerweise
kleiner ist als der zulässige Dauerstrom? Z.B. 0.1 A bei nicht
unüblichen Baugrößen?

--
Stefan
 
J

Joerg

Guest
On 2020-02-10 16:11, Stefan Wiens wrote:
Rupert Haselbeck <mein-rest-muell@gmx.de> writes:

Stefan Wiens schrieb:

Rupert Haselbeck writes:
[...]

Marc hat sicherlich "gutes" Telefonkabel verwendet, also vielleicht eines
mit 0,8mm˛ Querschnitt, sternverseilt, (aber bei der kurzen Strecke
kommts darauf m.E. nicht wirklich an). Das ergäbe dann bei 25 Metern
Kabellänge einen Schleifenwiderstand von ca. 1,8 Ohm und eine
Kabelkapazität von ca. 1nF, also hier völlig vernachlässigbar.

Deine Zahlen sind realistisch. Aber zum Kurzschlusstrom der
Kabelkapazität schreibst du nichts. Er liegt aber selbst bei 5 V
höchstwahrscheinlich über dem max. zulässigen Einschaltstrom.

Wenn man von einer Betriebsspannung von maximal 3,3Volt und einem damit
geladenen Kondensator ausgeht, dann beträgt der Strom im Einschaltmoment 3,3
Volt / 1,8 Ohm, also ca. 1,8 Ampere. Bei 5 Volt Betriebsspannung wärs halt
entsprechend mehr. Das ist in der Tat eine ganze Menge, so dass es
sicherlich nicht schaden wird, einen Strombegrenzungswiderstand zu
spendieren...

Elektromigration ist das Problem.

Wirklich? Elektromigration an derart großen Strukturen wie Relaiskontakten?

Im Bereich des Kontaktprellens sind die Strukturen nicht mehr so groß.

Den Hinweis auf Datenblätter hast du leider entfernt, du hast aber
hoffentlich gesehen, dass der ťmax. switching currentŤ typischerweise
kleiner ist als der zulässige Dauerstrom? Z.B. 0.1 A bei nicht
unüblichen Baugrößen?
Wir haetten da bei einer sehr langen nicht angepassten Leitung eventuell
auch ein "Spratzeln" am Kontakt. Ich glaube in Deutsch koennte das
Freilaufspannung heissen oder so. Kann man mit einer 5V Z-Diode ueber
dem Reed-Kontakt abfangen.

Das soll ja sicher alles lange halten.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
 
L

Ludger Averborg

Guest
On Mon, 10 Feb 2020 23:30:06 +0100, Rupert Haselbeck
<mein-rest-muell@gmx.de> wrote:

Ludger Averborg schrieb:

On Mon, 10 Feb 2020 21:40:19 +0100, Rupert Haselbeck
mein-rest-muell@gmx.de> wrote:

Marc hat sicherlich "gutes" Telefonkabel verwendet, also vielleicht eines
mit 0,8mm² Querschnitt, sternverseilt,

Das wäre 1 mm Durchmesser.
Hab ich noch nie erlebt. Die Standard-Telefonleitungen haben
Sternvierer mit 0,6 mm Durchmesser (also 0,3 mm^2).

Unter "Telefonleitung" gibts 4x0,8 mm^2 sicher nicht.

Nu ja. Es ist z.B. bei der Vogtländischen Kabelwerk GmbH gelistet:

https://www.voka.de/upload/3_produktkatalog/16_Technische__Informationen/_16_Technische__Informationen.pdf
Ich hab da nichts gefunden. Kannst du mir die Seite/das
Kapitel nennen?

Und wenn man, nur so als Beispiel, nach "Sternvierer 4*2*0,8" sucht, wird
man reichlich Fundstellen ernten, darunter auch Lieferquellen.
Richtig. Da geht es aber nicht um 0,8 mm^2 Querschnitt, wie
geschrieben, sondern um 0,8 mm Durchmesser = 0,5 mm^2

Querschnitt 0,8 mm^2 finde ich eigentlich nirgends. Nur 0,5,
0,75, 1,0. 0,8 ist typisch fĂźr Leiterdurchmesser.

Sogar im
Baumarkt ist sowas zu haben. Und wäre z.B. meine TAL
TAL ???

nicht zu großen Teilen
in 0,8mm² realisiert, dann hätte ich hier kein VDSL100
Mir biete die Telekotz hier -angebunden 2x 0,6 mm aus einem
Sternvierer- VDSL250 an. Bis zum nächsten Outdoor Dslam sind
es 200 m Kupfer.
Ich hab 50 Mbit/s gekauft, das reicht mir vĂśllig.

l.
 
H

Holger

Guest
Am 10.02.20 um 07:54 schrieb Marc Haber:
Hallo,

ich habe einen Regenmesser mit Wippe am Gartenhaus montiert. Aktuell
erfolgt die Abfrage des an der Wippe angebauten Reedkontakts in der
Nähe mit einem Arduino.

Ich mĂśchte das nun mit einem eh vorhandenen Banana Pi im Haus machen.
Zwischen dem Gartenhaus und dem Haus gibt es eine unbenutzte
Telefonleitung von ca 25 Metern Länge.

Der Banana Pi hat einen GPIO-Eingang mit eingebautem
Pull-Up-Widerstand. Was kann mir denn da passieren, wenn ich diesen
Pin einfach Ăźber die Telefonleitung und den Reedkontakt nach Masse
ziehe?
Du hast eine offene Spule mit einer Wicklung, in der sich Spannungen
induzieren lassen. Wie hoch, hängt von den magnetischen Feldern ab, die
sich dort bilden kĂśnnen, zum Beispiel bei Gewitter. Du kĂśnntest also
schnelle Schaltdioden nehmen, die deinen Eingang schĂźtzen. Allerdings
solltest du prĂźfen, ob sie ihre Schutzfunktion auch Ăźberleben.

Vielleicht schaust du mal nach Überspannungsschutz für Telefonleitungen
im Netz nach. Dort werden dir fertige LÜsungen präsentiert.

Wird das funktionieren oder brauche ich irgend eine Art an
Signalaufbereitung? Ist vielleicht gar eine galvanische Trennung
(Optokoppler) angezeigt?
Wenn sie gut isolieren, ist das einen Versuch wert. Bei Gewitter kann es
um hohe Spannungen gehen.

Wenn ja, kann ich dann wenigstens die
Spannungsversorgung fĂźr die "lange" Seite der Verbindung aus dem
Banana Pi ziehen?
Die wĂźrde ich getrennt machen.

HTH, Holger
 
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