Hall-Sensor an KNX-Bus

[STSC]

Hallo,

der Schwimmer-Sensor einer Kondensatpumpe verwendet Hall-Sensoren um die Pumpe zu starten und zu stoppen.
Ich würde den Sensor gerne überwachen und den Hall-Sensor zusätzlich auf den KNX-Bus bringen.

Das ganze ist hier ganz gut beschrieben:
https://www.f4grx.net/old/aspen-pump-sensor/

Als Hall-Sensor wird ein AH377 verwendet.
https://www.f4grx.net/old/aspen-pump...37-1512326.pdf

Hat wer eine Idee, wie man den am besten auf den KNX-Bus bekommt? Der zusätzliche Abfragestrom sollte nicht zu hoch sein, da die Pumpe ja parallel abfrägt.
dreamy1 Du hast hier immer ganz gute Ideen, könnte man das z.B. mit einem Photomos+Tasterinterface machen?

[Techi]

Ich würd das mit nem Optokoppler machen.
Also die Diode des Optokopplers mit Vorwiderstand zwischen Pin1 (Vdd) und Pin3 (Out) des Hall Sensors.
Größe des Vorwiderstand müsste man anhand des verwendeten Optokopplers und der Spannungshöhe von Vdd ausrichten. (eventuell auch noch abhängig von der Beschaltung durch die Pumpenmotorsteuerung, ist in dieser Anwendung aber unkritisch weil wir keinen großen Ausgangsstrom brauchen)
Am Ausgang des Optokopplers könnte man dann z.B. direkt eine KNX Tasterinterface anschließen.

Wenn wir mal von einem Feld/Wald und Wiesen Optokoppler ausgehen (z.B. PC817) und da mit einem CTR von 300% rechnen sowie einen MDT Tasterinterface (1K Pullup gegen 3.3V) nehmen, dann würde bei 22V (vermutlich die Hall Sensor Spannung) so was um die 22KOhm als Vorwiderstand raus kommen. (1mA)
Ich würde es dann mal mit ca. 2mA probieren und somit erst mal einen 10K Widerstand verwenden wollen.

PC817 Pin1 über Vorwiderstand zu Pin1 Hallsensor (Vdd 22V)
PC817 Pin2 zu Pin3 Hallsensor (Out)
PC817 Pin3 (E) zu MDT BE-02001.02 GND (braun oder orange)
PC817 Pin4 (C) zu MDT BE-02001.02 I/O Kanal A oder Kanal B (schwarz oder rot)
(ob der Vorwiderstand bei Pin1 oder Pin2 des Optokopplers verbaut wird spielt hier dabei erst mal keine Rolle)

[dreamy1]

Geht, z.B. ein G3VM-61G2 (genau der Typ!*) eingangsseitig mit passenden Widerstand zwischen die +22V und den Ausgang des AH377. Ausgangsseitig dann aufs Tasterinterface.

*: Das ist der low-sense-Typ und braucht nur 0,4-1mA Minimum-LED-Strom. Bei 22V einen 13kOhm-Widerstand in Reihe zur LED.

EDIT: PC817 geht natürlich auch.

[STSC]

Der G3VM-61G2 wäre schon gut, den bekommt man aber eher schlecht auf einer fertigen Platine. Deshalb tendiere ich zum PC817.
Bei 22V und 22kOhm-Widerstand sind es 1mA. Ist dieser Minimum-LED-Strom für den PC817 ausreichend und reicht das für das MDT Tasterinterface um "1" zu erkennen.
Den Strom möchte ich nicht allzu hoch nehmen, da ich nicht weis, was die Erkennung der Pumpe macht; nicht dass der Hall Sensor überlastet wird. Das ganz soll ja parallel gehen oder seht ihr hier bei den 1mA zusätzlich ein Problem?

[dreamy1]

Denke nicht, dass die 1mA den Hallsensor jucken. Der kann 25mA und die werden sicherlich nicht von der restlichen Schaltung benötigt, da diese ja einen Eingang darstellen muss...ohne Not wird der Hardwaredesigner da den Pullup nicht zu klein machen.

[dreamy1]

bekommt man aber eher schlecht auf einer fertigen Platine

Da würde ich aber ganz genau hinschauen, was da eingangsseitig für ein Vorwiderstand an der LED verbaut ist. Die werden in der Regel gern klein gemacht, damit der Optokoppler sauber durchschaltet.

[STSC]

Ich denke an so etwas. R2 und LED entfernen. R1 entsprechend anpassen.

https://www.amazon.de/JZK-Isolatormo...dp/B09TF7LKVF/

[dreamy1]

R2 kann drinbleiben, da nur GND und Out auf der Sekundärseite benötigt werden. Den Pullup hat ja die Tasterschnittstelle.

LED brücken da in Reihe und R1 anpassen, z.B. auf die von Techi vorgeschlagenen 10k.

[STSC]

Danke, so müsste es schon mal gehen.
Ich habe gesehen, dass der Weinzierl IO 410 galvanisch getrennte Binäreingänge mit Spannung 12 .. 230 V=~ und Strom < 1 mA hat. Prinzipiell müsste der auch gehen.
Ich würde vermuten der verwendet auch Optokoppler, jedoch wie kann der eine Spannung von 12V noch erkennen, der Strom müsste doch dann extrem klein sein?

https://weinzierl.de/de/produkte/knx-io-410/

[STSC]

Wenn wir mal von einem Feld/Wald und Wiesen Optokoppler ausgehen (z.B. PC817) und da mit einem CTR von 300% rechnen sowie einen MDT Tasterinterface (1K Pullup gegen 3.3V) nehmen, dann würde bei 22V (vermutlich die Hall Sensor Spannung) so was um die 22KOhm als Vorwiderstand raus kommen. (1mA)
Ich würde es dann mal mit ca. 2mA probieren und somit erst mal einen 10K Widerstand verwenden wollen.

Heißt das eigentlich das MDT Tasterinterface braucht mindestens 3,3mA zum Schalten? Bei einem CTR von 300% bräuchte man am Optokoppler als mindestens 1,1mA? Die Frage ist ja schon ob man sich auf die CTR300 verlassen kann, laut Datenblatt steht da nur min. CTR50.

[Techi]

Der Eingang braucht nicht 3.3V zum Schalten runter gezogen werden, die Schaltschwelle bei einem Microcontroller liegt eigentlich immer etwas über GND Pegel. (MSP430 vermutlich kleiner 0,9V für Low)
Ich weiß auch nicht mehr ganz sicher ob es statt 3.3V auch nicht nur 3V waren (ist etwas her)
Egal, mit 2,5V Drop dürfte man relativ sicher sein, also wären es nur 2,5mA 😉

Der CTR eines PC817 liegt bei 500% bis 800% (in der Praxis hatte ich auch schon welche die mit dem 10fachen kein Problem hatten, aber darauf darf man sich nicht verlassen müssen)

Ich hatte die 300% oben im Thread gewählt weil diese beim PC817 fast unabhängig vom Hersteller, der Spannung, Strom .... in einem Bereich liegen der eigentlich IMMER zuverlässig geliefert wird. In Applikationen wo man mit an die Grenzen gehen muß (hohe Schaltfrequenzen, echte Ausnutzung des CTR, kann man natürlich nicht so einfach vorgehen, in diesem Fall hier ist das aber kein Problem da sind wir von den Grenzsituationen weit entfernt)

BTW:
Tasterinterfaces wie von MDT (BExxx) dürfen eigentlich von extern gar nicht mit Spannung beaufschlagt werden sondern lediglich potentialfrei auf GND gezogen werden (ist in den Vorgaben auch so ersichtlich) . Die Ruhespannung wird dabei üblicherweise im Interface selbst per Pullup vorgegeben. (speziell von den MDT weis ich das halt weil ich mir das schon mal angeschaut habe). Der Strom über den Widerstand läuft dann immer solange der Eingang betätigt (also gegen GND gezogen) wird.
Die geforderte Potentialfreiheit (also auch keine Kopplung von GND zum GND des KNX Bus) macht ein Relais oder z.b. einen Optokoppler notwendig.

[Techi]

Danke, so müsste es schon mal gehen.
Ich habe gesehen, dass der Weinzierl IO 410 galvanisch getrennte Binäreingänge mit Spannung 12 .. 230 V=~ und Strom < 1 mA hat. Prinzipiell müsste der auch gehen.
Ich würde vermuten der verwendet auch Optokoppler, jedoch wie kann der eine Spannung von 12V noch erkennen, der Strom müsste doch dann extrem klein sein?

https://weinzierl.de/de/produkte/knx-io-410/

Bei dem Weinzierl ist die galvanische Trennung am Eingang schon vorhanden. (deshalb der direkte Spannungseingang)
Dort ist halt ein optimierte Optokopplerschaltung mit Gleichrichter und Filter ..... verbaut.
Sollte also direkt und ohne Basteln funktionieren.

[STSC]

BTW:
Tasterinterfaces wie von MDT (BExxx) dürfen eigentlich von extern gar nicht mit Spannung beaufschlagt werden sondern lediglich potentialfrei auf GND gezogen werden (ist in den Vorgaben auch so ersichtlich) . Die Ruhespannung wird dabei üblicherweise im Interface selbst per Pullup vorgegeben. (speziell von den MDT weis ich das halt weil ich mir das schon mal angeschaut habe). Der Strom über den Widerstand läuft dann immer solange der Eingang betätigt (also gegen GND gezogen) wird.
Die geforderte Potentialfreiheit (also auch keine Kopplung von GND zum GND des KNX Bus) macht ein Relais oder z.b. einen Optokoppler notwendig.

Deshalb auch der PC817

Bei dem Weinzierl ist die galvanische Trennung am Eingang schon vorhanden. (deshalb der direkte Spannungseingang)
Dort ist halt ein optimierte Optokopplerschaltung mit Gleichrichter und Filter ..... verbaut.
Sollte also direkt und ohne Basteln funktionieren.

Der Gira 2126 00 geht sogar von 7-230V bei 0,7mA@Nennspannung. Nehmen wir an 230V wäre Nennspannung, dann würden bei 7V gerade noch 0,02mA fließen. Das ist doch viel zu wenig für die LED des Optokopplers?

[dreamy1]

Gibt schon mehr Bauteile als Widerstände

KSQ zum Beispiel.

[STSC]

Ich habe jetzt mal etwas gemessen. Die Spannung ist nicht 22V, sondern 12V (laut Multimeter 11,94V).
Der Schwimmer-Sensor hat 3 Hallsensoren für Stop, Start, Alarm
Die Pumpe startet, wenn man 12V mit Alarm oder Start verbindet (Sensor nicht angeschlossen).
Die Pumpe stoppt, wenn man 12V mit Stop verbindet.

Widerstandswerte an der Pumpe (Sensor nicht angeschlossen, Multimeter an 12V)
Alarm Start Stop
7M/OL 15k 32M

Widerstandswerte an der Pumpe (Sensor nicht angeschlossen, Multimeter an GND)
Alarm Start Stop
7M/OL 22k 32M

Spannungswerte Pumpe Stop (Sensor angeschlossen, + von Multimeter an 12V)
Alarm Start Stop
-0,5V 0V 11,95V

Spannungswerte Pumpe Start (Sensor angeschlossen, + von Multimeter an 12V)
Alarm Start Stop
0V 11,62V 6,15V

Spannungswerte Pumpe Alarm (Sensor angeschlossen, + von Multimeter an 12V)
Alarm Start Stop
11,64V 11,62V 6,15V

Irgendwie ergeben sich jetzt jede Menge Fragezeichen
1) Zwischen Alarm und 12V bzw. GND sind es entweder 7M oder ~, je nachdem wie man das Multimeter anschließt; ist da eine Diode?
2) Warum die 22k zw. GND und Start
3) Wie funktioniert der Haltemechanismus der Pumpe?
3) Warum 32M bei Stop
4) Einen fertigen KNX Binäreingang kann man wohl kaum verwenden, da man den Common vom Binäreingang auf Start/Alarm legen müsste.
5) Wenn man die PC817 Lösung verwendet fließen höhere Ströme durch die Schaltung und nicht nur Hallsensor, keine Ahnung ob das bedenklich ist.

Denkt ihr, dass das machbar ist, Start und Alarm sauber zu erkennen?
Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen