Spänningsbegränsare hjälp sökes

[San]

Vill bygga en begränsare för spänning till ett projekt jag håller på med men vet inte var jag ska börja nånstans. Jag har en signal till en databox för bränsleinsprutning som varierar mellan +1 till +4,5V beroende på under/övertryck i insugningsröret. Databoxen är fabriksprogrammerad för att bara hantera undertryck dvs. signaler mellan +1 till +3V. För alla signaler över +3V går den in i ett felsäkert läge. Jag hoppas kunna lösa detta elektroniskt genom att signalerna ej kan överskrida +3V även om de skulle vara högre, dvs. alla signaler som är på mer än 3V "stannar" vid 3V. Finns det någon på forumet som kan ge mig ett tips på hur detta kan gå att lösa???

[dar303]

en 2,9V zenerdiod och ett motstånd? googla "zener voltage regulator"!

[blueint]

Zener diod i serie med en resistor, som en "spänningsdelare".

[San]

Tack för tipsen men jag har nog uttryckt mig oklart. Vut måste följa Vin för signaler mellan 1 till 3V, för insignaler mer än 3V måste Vut stanna på 3V. Klarar spänningsdelaren eller "zener voltage regulatorn" detta ???

[Swech]

En zenerdiod börjar leda då spänningen över den (i backriktningen) når dess märkspänning.
En 2.9V zener börjar alltså leda vid 2.9V (den leder egentligen lite grann tidigare)

Du sätter en resistor på förslagsvis 1000 ohm i serie med din signal och så en zener på 2.9V mellan signal och jord.
Spänningar över 2.9V hamnar över resistorn.

Vi gör ett ascii schema

givare O----------[1000R]--x------O sensor box

I punkt x ansluter du din zener såhär x ----|<------o JORD (-)

Du kan även använda dig av 4 st vanliga dioder. Dessa har ca 0.7V över sig då de leder. 0.7x4 = 2.8V
I punkt x ansluter du dina dioder såhär x ---->|--->|--->|--->|------o JORD (-)

Swech

[San]

OK, jag förstår och ska definitivt prova denna lösning. Ska nu bara få tag på några zenerdioder först, återkommer i ärendet

[TomasL]

Tror inte du klarar det med en zener eller spänningsdelare.
Zenern klipper spänningen, vilket du inte vill.
Spänningsdelaren skalar iofs om inspänningen vilket är vad du vill, dock är problemet att den skalar även lågnivån, vilket du inte vill.

Nu är det svårt att veta hur givaren ifråga är konstruerad, men sannolikt måste du konstruera dig en buffer med hjälp av en OP.
I denna buffer kan du sedan skala om och lägga på en offset så du får ut exakt rätt spänning.
dvs 1-4.5V skall skalas linjärt så att det motsvarar 1-3.5V.

En annan variant är att förskjuta nollpunkten för givaren, men det kan vara svårt att få att fungera riktigt.

[Nerre]

Zenern gör väl det han vill?

Han vill ju (som jag tolkar det) att

0,5 V ska blir 0,5 V
1 V ska bli 1 V
2 V ska bli 2 V
3 V ska blir 3 V
3,5 V ska bli 3 V
4 V ska bli 3 V

Och det är ju precis vad en zener gör?

[TomasL]

Inte som jag tolkar det:
0% = 1V->1V
100% 4.5V->3V

Vid 50% utsignal på givaren, dvs (1-4,5)/2+1=2,75V, skall ge 50% in på styrningen, dvs det skall motsvara (1-3)/2+1=2V
Vid 75% utsignal dvs (1-4,5)*3/4+1=3,625V skall ge en signal på 2*0,75+1=2,5V
Vid 90% utsignal 3,5*0,9+1=4,15V skall ge 2,8V.
DVS givaren span om 3,5V skall linjärt omvandlas till insignalens spann om 2V, och då går det inte med varken en spänningsdelare eller en zener.
Med en spänningsdelare blir insignalen under 1V om utsignalen är under 1,5V, vilket torde generera en felsignal i styrningen.
Om man använder en zener tappar man de övre 1,5Volten i spannet, dvs nära 45% av spannet försvinner.

Det enda sättet är att göra det med en eller ett par OP-stärkare, alternativt AD->DA till rätt område.

Det kan finnas möjlighet att lyfta upp utspänningen genom att sätta en zener i mellan givaren jordansklutning och jord, så man skapar en virtuell nollpunkt för givaren, dvs höja utsignalen och sedan skala ned den med en spänningsdelare, men det beror helt på hur givaren är konstruerad.

[sodjan]

> Vut måste följa Vin för signaler mellan 1 till 3V, för insignaler mer än 3V måste Vut stanna på 3V.

Hur tolkar du det så att det ska skalas ?
Jag tolkar det så att det ska "klippas" över 3V...

Sän om det är rätt att bara klippa signalen är en helt annan fråga,
men det var faktiskt det som efterfrågades...

[San]

Nerre o Sodjan har rätt, signaler högre än 3V ska klippas bort av den anledningen att databoxen inte är programmerad att hantera signaler högre än 3 volt för då går den in i felsäkert läge. Alla signaler mellan 1 till 3V ska oförändrade ( detta är viktigt ) nå fram till databoxen. Om de skalas om så får ju databoxen fel information och löper amok och går då också in i felsäkert läge.

[sodjan]

Det som helt saknas i din beskrivning av problemet är med vilken noggranhet
allt detta ska ske. Notera att passiva komponenter (motstånd, zenerdioder o.s.v)
kan introducera viss olinjaritet i det hela, speciellt i närheten av "knät" (3V).
En zener har ett mer eller mindre rundad "knä" där den succesivt börjar leda
och klipper av spänningen. Det finns ingenting om hur du vill att det ska se ut
just kring 3V gränsen. Ska det vara tvärt klippt ? Och med vilken precision ?
Är 2.9V OK ? är 3.1V OK ? O.s.v o.s.v...

[TomasL]

Jovisst jag har fattat att om styrningen får mer är 3V så felar den.
MEN vad för någon utsignal har du, vilket tryck vid 1V resp 4,5V på givaren.
Vad motsvarar 1V resp 3V för tryck för styrningen.
Man kan Skala om eller klippa, det är två helt olika saker och får två helt olika resultat.

[San]

Det som helt saknas i din beskrivning av problemet är med vilken noggranhet
allt detta ska ske. Notera att passiva komponenter (motstånd, zenerdioder o.s.v)
kan introducera viss olinjaritet i det hela, speciellt i närheten av "knät" (3V).
En zener har ett mer eller mindre rundad "knä" där den succesivt börjar leda
och klipper av spänningen. Det finns ingenting om hur du vill att det ska se ut
just kring 3V gränsen. Ska det vara tvärt klippt ? Och med vilken precision ?
Är 2.9V OK ? är 3.1V OK ? O.s.v o.s.v...

Jag har tillfälligt löst problemet rent mekaniskt ( klumpig lösning ) med en tryckkontakt som vid 0,1bar ger spännning till ett växlande relä som då slår om och kopplar in en andra identisk givare ( MAP-sensor ). Denna extra givare är inte ansluten till insugningsröret utan känner bara av atmosfärstryck vilket ger en utspänning på ca 2,885V ( beroende på rådande barometertryck ) detta motsvarar fullt gaspådrag. I mina loggar kan jag se att denna inspänning till databoxen kan gå upp till 3,2V och detta kan databoxen hantera. Så svaret på frågan om noggrannheten är 3V +/- ca 0,15V.

[bos]

Man kan Skala om eller klippa, det är två helt olika saker och får två helt olika resultat.

Jag förstår ändå inte hur du lyckas tolka det som att en omskalning efterfrågas. I urinlägget står det såhär:

Jag hoppas kunna lösa detta elektroniskt genom att signalerna ej kan överskrida +3V även om de skulle vara högre, dvs. alla signaler som är på mer än 3V "stannar" vid 3V.

"Alla signaler ... mer än 3V". Solklart fall av klippning för mig.