IO Platine kaufen - PNP oder NPN Variante?
Hallo,
ich möchte mir zum testen mit Reed Kontakten eine IO Platine zulegen. Diese wird über ne Modbus<>USB Schnittstelle am PC angebunden.
Jetzt gibts die in 2 Varianten als NPN (High-Level-Eingang) und PNP (Low-Level-Eingang).
Am Reedkontakt liegen 24V an.
Welche Platinenvariante benötige ich?
Es geht um diese Platine hier:
https://de.aliexpress.com/item/1005003202030067.html?dp=641838691eea5c9d8e072108
3 Antworten
Bei einem "Kontakt" ist das egal wie herum der Strom fließt. Also kannst Du beides benutzen.
Bei Halbleitern sieht das anders aus. FET Transistoren sind durch gewisse physikalische Effekte stark unterschiedlich. Ein N-Kanal FET kann bei gleicher Baugröße und Fertigungsaufwand etwa 10× mehr Strom schalten als ein P-Kanal. Daher können Treiberchips und Mikrocontroller viel mehr Strom nach Minus schalten als nach Plus.
Treibertransistoren müssen das Steuersignal nahe ihrem Bezugspunkt haben. Ein Bipolartransistor etwa 0,7V. Und 0,7V über Masse kann jede Schaltung leicht herstellen. 0,7V unter Plusversorgung nur dann, wenn die Schaltung (also der Mikrocontroller) die selbe Betriebsspannung hat wie die, die der Transistor schalten soll. Bei 3,3V oder 5V kein Problem, aber bei 24V geht das nicht, die 5V des Mikrocontrollers sind viel weniger als die 24V-0,7V die der Transistor zur Ansteuerung braucht.
Und dann gibt es noch Busse. Beim I²C Bus hängen viele "Sender" parallel. Würde einer Plus machen und ein anderer Minus, gäbe es einen Kurzschluss. Das kann man per Hardware kaum verhindern und Software kann Fehler machen. Damit würden sich Bauteile am I²C Bus gegenseitig zerstören. Also legt man den Bus per Widerstand auf Plus und lässt die Sender nach Masse schalten. Nichts machen ist eine "1", nach Masse ziehen ist eine "0". Egal wie viele gleichzeitig nach Masse schalten, es kann keinen Kurzschluß geben, das Ergebnis ist dann einfach "0".
Da es also in vielen Situationen besser ist nach Masse zu schalten und es extrem selten einen zwingenden Grund gibt unbedingt nach Plus schalten zu müssen, bevorzugt man daher Low-Aktiv, also das schalten nach Minus.
Und da viele Quellen lieber nach Minus schalten, ist es also üblich die Eingänge auf das erkennen von Minus zu optimieren. Daher kann man den Arduino nur konfigurieren einen Interrupt bei Minus an einem Pin einen Interrupt zu erzeugen, nicht bei Plus. "Interrupt on Change" gibt es beim Arduino und da kann man schnell prüfen ob da Plus oder Minus gekommen ist, diese Funktion haben aber nicht alle Mikrocontroller. Besonders die älteren nicht!
Richtig. Bei Industriesensoren gibt es NPN und PNP Typen. Hier muss man also aufpassen welche Karte man braucht für einen bereits vorhandenen Sensor. Zum Glück sind die meisten "moedrnen" Sensoren beides, die haben dann 4 Anschlüsse. Plus, Minus, PNP und NPN. Das sorgt dann allerdings oft zu Problemen an älteren Maschinen wo man dann die Leitungen Umklemmen muss.
Notfalls musst Du ein Relais dazwischen setzen das dann den Falschen Ausgang in einen offenen Kontakt umwandelt den Du dann an den Eingang anpassen kannst.
Wenn der Reedkontakt gegen 24V schaltet (24V wenn eingeschaltet), benötigst Du PNP.
Wenn er gegen Masse schaltet, dann NPN.
Ist es dem Reedkontakt nicht egal wie rum der Strom läuft?
mach mal lieber einen Schaltplan, dann kann man sich was vorstellen.
Es geht um diese Platine hier
https://de.aliexpress.com/item/1005003202030067.html?dp=641838691eea5c9d8e072108
Ist es einem Reed Kontakt nicht egal wie rum der Strom läuft?
Wenn du völlige Freiheit hast, ob dein Kontakt gegen Masse oder Vcc schaltet, dann kannst du dir die Variante aussuchen. Du sagst am Kontakt liegen 24V an. Das spricht für die NPN Variante. Da du aber darauf nicht näher eingehst, kann man die Frage kaum sinnvoll beantworten. Schaltplan hast du ja keinen gezeigt (zumindest keinen ernsthaften). Auch wie die Eingänge der Platine aussehen, hab ich nicht gefunden. Das ist Kaffeesudlesen.
Danke für hilfreiche Erklärung.
Wenn ich alternativ zum Reedkontakt einen solchen Sensor benutze der als Schaltausgang ein Minus hat, benötige ich dann einen NPN, richtig?
https://de.aliexpress.com/item/1005003265229014.html?