Reed Fensterkontakte, langer oder kurzer weg?

[eXec]

Was für eine Spannung nutzen denn die MDT?
Ok, habe es selbst gefunden 3,3V..

Und sorry, aber der Strom den die Schnittstelle zur Verfügungstellt ist nicht entscheidend um einen Funken zu erzeugen, sondern die Leistung des Kondensatoreffekts der Leitung, welche abhängig von der Spannung und Länge (= Kapazität) ist. Und auch 3 Volt können einen Kondensator laden.

[magiczambo]

Also für mein EFH habe ich einen Bedarf an 46 Reeds.
Wenn ich diese auf REG Binäreingänge setzen würde,
hätte ich reine Hardwareanschaffungskosten von:

3* MDT-16000.01 á ca. 240 ,-- Euro
= ca. 720,-- Euro für 48 Kanäle
macht einen Kanalpreis von ca. 15 Euro und hätte noch 2 Kanäle über.

Die "aufwendigere" Verkabelung und die 24 TE im Schaltschrank mal außer acht gelassen.

Durch eine optimierte Anordnung der MDT Tasterinterfaces komme ich auf.

6 * MDT-BE-06001.01 á ca. 61,-- Euro
4 * MDT-BE-04001.01 á ca. 47,-- Euro
= ca. 554 ,-- Euro für 52 Kanäle
macht einen Kanalpreis von ca. 11 ,-- Euro und hätte noch 6 Kanäle über.


Für mich war nach dieser Rechnung die Entscheidung relativ klar.

Natürlich kann man hier nun die zusätzlichen Dosen anbringen, welche man für die Interfaces braucht. Aber ich denke die wiegen sich mit dem Mehr an Kabeln auf.

just my 2 cents

[StefanW]

Wenn ich das noch anbringen darf:

Wer z.B. schon ein WireGate 1 Multifunktionsgateway nebst Busmaster bereits besitzt oder eingeplant hat, kann mit den

• 1-Wire Multi-IO 6-fach den Anschluss an die Reeds für 5.- EUR pro Kanal realisieren (plus Kabel, Dose usw.)

lg


Stefan

[mstrack]

1-Wire war bei mir bisher kein Thema.
Genau diese Rechnung habe ich aber auch gemacht und mich dann für den Dezentralen kurzen Weg und die MDT-Tasterinterfaces entschieden.
War für mich günstiger und mir deutlich angenehmer.

[saft6luck]

Und sorry, aber der Strom den die Schnittstelle zur Verfügungstellt ist nicht entscheidend um einen Funken zu erzeugen, sondern die Leistung des Kondensatoreffekts der Leitung, welche abhängig von der Spannung und Länge (= Kapazität) ist. Und auch 3 Volt können einen Kondensator laden.

Ach so. Ja, dann sorry.

Dann kannst du ja auch noch erklären, wie der "Kondensatoreffekt" die notwendige Spannung für den Funken erzeugt, denn unter 5V tut sich ja nichts.

Reedschalter ? Wikipedia

[StefanW]

Dann kannst du ja auch noch erklären, wie der "Kondensatoreffekt" die notwendige Spannung für den Funken erzeugt, denn unter 5V tut sich ja nichts.

Doch. Ein "Abreißfunken" kann beim ÖFFNEN durch die Selbstinduktionsspannung (parasitäre Leitungsinduktivität) entstehen. Dies ist, neben der Belaginduktivität, sonst nur vom der Höhe des unterbrochenen Stromes und der Geschwindigkeit der Unterbrechung abhängig. Da die Unterbrechung sehr schnell ist, werden die 5 V durchaus leicht erreicht.

Daher nutzen wir bei unserem 1-Wire Multi-IO hier auch nur 100 uA und plädieren für kurze Leitungslängen.

Der (von mir) mehrmals beschriebene "Kondensatoreffekt" betrifft den Entladungsstoßstrom beim Schließen des Reeds.

Ich hatte in meinen ursprünglichen Beiträgen zu dem Thema auch darauf hingewiesen, dass es das induktive Thema zusätzlich gibt, aber auf Details verzichtet, weil ich der Meinung war, dass das kapazitive Thema für die meisten zum Verständnis der Problematik ausreicht.

lg

Stefan

[hjk]

Zur Info, das MDT Tasterinterface benutzt 3,3V und 0,1mA Abfragestrom.
Demnach vollkommen ohne Risiko für die Reeds.
Beim Binäreingang für potentialfreie Kontakte sind auch bei höheren Leitungslängen keine Probleme zu erwarten. Hier liegt die Spannung bei 12V.
Habe ich selbst im Einsatz. Und die werden auch in 30 Jahren noch fehlerfrei funktionieren.
Im Betrieb haben wir 100 Fensterkontakte mit Leitungslängen von bis zu 100m seit 25 Jahren im Einsatz. 100% fehlerfrei bis heute an einer Alarmanlage mit 12V Abfragespannung.
Nur den Betrieb mit 24V am Binäreingang würde ich nicht empfehlen.

Gruß
hjk

[StefanW]

Das Geheimnis heißt Impulsabfrage.

Es ist anzunehmen, dass bei Ihren Fällen diese Abfragespannung nicht kontinuierlich sondern gepulst anliegt. Wenn das Impuls-Pausen-Verhältnis groß genug ist (z.B. 1:1000), dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Öffnungs- oder Verschlussvorgang auf eine gleichzeitig anliegende Spannung trifft, gering. Die Kontakte werden hier durch "Zufall" geschont, dadurch dass die überwiegende Anzahl der Schalthandlungen während spannungsloser Zeiten eintritt.

Passiert dies nicht - und es gibt durchaus noch Universalinterfaces am Markt ohne Impulsabfrage - dann spielen Leitungslängen ab 10 bis 20 Meter und 12 V durchaus eine sehr verschleißende Rolle für den Reedkontakt.

Sie müssen mir das auch nicht glauben, ich beziehe mich auf technische Dokumente der Firma Meder, dem größten Reed-Hersteller der Welt, aus denen hervorgeht, dass die kritische Grenze bereits durch kapazitive und induktive Effekte bei wenigen Metern Leitungslänge beginnen kann. Es gibt auch von anderen Herstellern solche Dokumente.

Dass dies bei den Produkten der Firma MDT berücksichtigt sein mag, bedeutet nicht, dass es bei anderen Produkten auch der Fall ist, daher kann man nicht von dem einen Produkt insgesamt verallgemeinern auf alle Produkte die weltweit unterwegs sind - und insbesondere nicht für ältere die auf eBay usw. ersteigert werden.

mfg

Stefan

[saft6luck]

Doch. Ein "Abreißfunken" kann beim ÖFFNEN durch die Selbstinduktionsspannung (parasitäre Leitungsinduktivität) entstehen. Dies ist nur vom der Höhe des unterbrochenen Stromes und der Geschwindigkeit der Unterbrechung abhängig. Da die Unterbrechung sehr schnell ist, werden die 5 V durchaus leicht erreicht.

... wenn ... Leitungsparameter, Strom, Spannung , Reed ...

Mir alles bekannt, daher weiss ich auch, dass 0,5mA nicht für nen Funken in Reeds ausreichen, wenn ...

Die Idee wird aber klar, kurze Leitungen, niedrige Spannungen, niedrige Ströme und die Reeds halten länger.

[eXec]

Ich verstehe nicht wieso immer auf dem Strom den eine Tasterschnittstelle zur Verfügung stellen kann herrumgeritten wird? Der Strom bestimmt nur wie schnell der Kondensator aufgeladen wird und ist in dem Fall Fensterkontakt zu vernachlässigen. (Gut, ausgenommen bei Leuten, die das Fenster im Sekundentakt öffnen oder schließen. Wahrscheinlich auch da kaum Auswirkung.).

Der Strom-/Spannungsimpuls der dem Reedkontakt bei langen Kabellängen gefährlich wird, ist der aus der kapazitiven Entladung des Kondensators, oder? Und Kondensatoren entladen sich blitzschnell mit hohen Stromstärken, die danach sofort einbrechen. Aber gerade dieser Impulsstrom wird den Reedkontakt "abrennen" und den Funken erzeugen.

Ich weiß aus anderen Foren, setzen die Kollegen eine 5V Transildiode in Sperrichtung am Reed dazu, so dass zumindest Leitungsspannungskapazitäten >5V abgefangen werden. Leider habe ich auch noch keine Transildiode gefunden die im Bereich 3,5V liegt.

Gruß

[ur63]

Interessant was hier teilweise an elektrotechnischem Halbwissen herumgeistert und dann auch noch in Länge re-iteriert wird.

Die elektrischen Eigenschaften einer Leitung können bspw. durch die sogenannten Leitungsbeläge beschrieben werden (z.B. das R, L, C pro Längeneinheit).

Hier gilt: L * dI/dt als maßgeblich für die "Abreißspannung" und den daduch potentiell verursachten Schaltfunken.

Generell gilt also: Je kürzer die Leitung, desto kleiner die absoluten Größen der Leitungsbeläge und somit umso geringer der Einfluss auf den Schaltkontakt.

[saft6luck]

Ich verstehe nicht wieso immer auf dem Strom den eine Tasterschnittstelle zur Verfügung stellen kann herrumgeritten wird? Der Strom bestimmt nur wie schnell der Kondensator aufgeladen wird und ist in dem Fall Fensterkontakt zu vernachlässigen.

Einfach dargestellt:
Funken können beim Öffnen oder Schließen des Stromkreises auftreten.

Beim Schließen ist die Entfernung und die Spannung zwischen den Kontakten interessant. Spannungen unter 5V können im Reed keine Funken erzeugen, die geladenen Kontakte haben max 3V Spannungsunterschied.

Beim Öffnen kann (gepulste Abfrage) während des Vorganges Strom fließen, der durch die Schnittstelle erzeugt bzw. begrenzt wird. Ein möglicher, induktiv erzeugter Gegenstrom hängt dann von der Stromänderung ab und kann die Spannung erhöhen. Wurden keine Spulen verlegt, bleibt die Spannung bei einer Stromänderung von unter 0,5 mA und kurzen Leitungen unkritisch (kann man natürlich genauer betrachten).

Ich weiß aus anderen Foren, setzen die Kollegen eine 5V Transildiode in Sperrichtung am Reed dazu, so dass zumindest Leitungsspannungskapazitäten >5V abgefangen werden. Leider habe ich auch noch keine Transildiode gefunden die im Bereich 3,5V liegt.

Macht durchaus Sinn, denn die induktiv erzeugten Spannungen können 5V übersteigen, insbesondere bei kritischen Betriebsparametern.

[tschoemitoe]

Passend hierzu eine kurze Frage: Wie verlängert ihr die Reed-Kontakt-Kabel? Lötet ihr, oder gibt es dafür spezielle Klemmen?

[StefanW]

Funken können beim Öffnen oder Schließen des Stromkreises auftreten.

Das ist hinsichtlich der hier betrachteten Effekte nicht so ganz korrekt!

• Beim Schließen wird ggfls. die in der Belagskapazität (parasitäre Kapazit der Leitung) gespeicherte Energie entladen. Die Höhe dieser Energie ist abhängig von der Kapazität (und damit Aufbau und Länge der Leitung) und der Spannung im Quadrat.
  Insofern kein Vorwiderstand direkt am Reed in Reihe geschaltet ist, sind die ohmschen Verluste gering und der Entladestrom - beachtenswert sind laut Meder die ersten 50 Nanosekunden - sehr hoch. Der kurzzeitig hohe Strom führt zur Materialwanderung und Verschlechterung der Kontakte bis hin zum Verkleben.
  Dieser Effekt hat nichts mit überspringenden Funken zu tun!
  Gepulste Abfrage führt statistisch nur zu seltener geladenen Leitungen und damit zu selteneren Beschädigungen der Kontakte (z.B. nur jedes 1.000 ste mal).
  ==> Ein Vorwiderstand direkt am Reed eliminiert das Problem genauso vollständig wie kurze Leitungen durch lokale Abfrage.
• Beim Öffnen (insbesondere beim schnellen Öffnen) entsteht durch die Belagsinduktivität (parasitäre Induktivität der Leitung) eine Selbstinduktionsspannung. Die ist abhängig von der Induktivität der Leitung (die mit der Leitungslänge zunimmt) und der Änderung des Stromflusses (also wie hoch ist der Abfragestrom und wie schnell wird er unterbrochen durch den sich öffnenden Kontakt).
  Durch eine ausreichend hohe Selbstinduktionsspannung entsteht dann ein Abreißfunken, dem durch entsprechende Befüllung aber auch entgegengewirkt werden kann.
  Gepulste Abfrage führt statistisch nur zu seltener stromdurchflossenen Leitungen und damit zu selteneren Abreißfunken (z.B. nur jedes 1.000 ste mal).
  ==> Ein Vorwiderstand direkt am Reed kann diesen Effekt veringern, eine antiparallel zum Reedkontakt verschaltete Freilaufdiode bei Gleichspannungsabfrage (es braucht keine Transientendiode) kann das Problem genauso vollständig eliminieren wie kurze Leitungen durch lokale Abfrage.

lg

Stefan

[saft6luck]

Das ist hinsichtlich der hier betrachteten Effekte nicht so ganz korrekt!

Schön, dass es dann gleich falsch ist, weil du es gerne noch genauer betrachten willst.

[*]Beim Schließen wird ggfls. die in der Belagskapazität (parasitäre Kapazit der Leitung) gespeicherte Energie entladen. Die Höhe dieser Energie ist abhängig von der Kapazität (und damit Aufbau und Länge der Leitung) und der Spannung im Quadrat.
Insofern kein Vorwiderstand direkt am Reed in Reihe geschaltet ist, sind die ohmschen Verluste gering und der Entladestrom - beachtenswert sind laut Meder die ersten 50 Nanosekunden - sehr hoch. Der kurzzeitig hohe Strom führt zur Materialwanderung und Verschlechterung der Kontakte bis hin zum Verkleben.
Dieser Effekt hat nichts mit überspringenden Funken zu tun!

Was diesen Effekt angeht, ist er bei einer unbelasteten Schaltung (ist die reine Abfrage wohl) mit 0,5mA bei 3V völlig zu vernachlässigen ... und mit evtl. auftretenden Funken hat er auch nichts zu tun.

Gepulste Abfrage führt statistisch nur zu seltener geladenen Leitungen und damit zu selteneren Beschädigungen der Kontakte (z.B. nur jedes 1.000 ste mal).
==> Ein Vorwiderstand direkt am Reed eliminiert das Problem genauso vollständig wie kurze Leitungen durch lokale Abfrage.

Wenigstens widersprichst du da nicht.

[*]Beim Öffnen (insbesondere beim schnellen Öffnen) entsteht durch die Belagsinduktivität (parasitäre Induktivität der Leitung) eine Selbstinduktionsspannung. Die ist abhängig von der Induktivität der Leitung (die mit der Leitungslänge zunimmt) und der Änderung des Stromflusses (also wie hoch ist der Abfragestrom und wie schnell wird er unterbrochen durch den sich öffnenden Kontakt).
Durch eine ausreichend hohe Selbstinduktionsspannung entsteht dann ein Abreißfunken, dem durch entsprechende Befüllung aber auch entgegengewirkt werden kann.

Aha, Beladungsinduktivität. Nenn es so, die Stromänderung ist der Auslöser und bestimmt (bei sonst gleichen Parametern) die auftretende Spannung. Und somit ist erklärt, warum der Abfragestrom wichtig ist, was die Frage war.

Ich hoffe das ist geklärt und du kannst es ertragen, dass es noch mehr Leute gibt, die sich mit dem Thema auskennen und trotzdem keinen Fachvortrag daraus machen.

Für interessierte auch mal als pdf: http://www.meder.com/fileadmin/meder...eschaltung.pdf