Leuchtpunktsucher: Nie mehr vergessen abzuschalten

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Sven_Wienstein

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Hallo Zusammen,

an meinem Leuchtpunktsucher hat mich genervt, daß man so leicht vergisst, die LED abzuschalten, wenn man das Objekt gefunden hat. Anstatt des Drehschalters wünschte ich mir einen Taster, der den Leuchtpunkt für z.B. 30 Sekunden aktiviert.

Dazu habe ich mir eine ziemlich einfache Lösung ausgedacht, die lediglich aus einem Taster, einem Kondensator, eine Knopfzellenhalterung, Draht und etwas Kleber besteht.
Das ganze ist eine Schaltung so dumm wie Toastbrot, man muß es einfach nur tun!
Link zur Grafik: http://www.svenwienstein.de/Pics/skysurfer_umbau3a.jpg

Den ganzen Bericht gibt's natürlich auf meiner Homepage.

Clear Skies
Sven
 
Genial!!

Hi Sven!

Diese Idee ist genial! Besonders bei Suchern, welche mittels Knopfzele betrieben werden kann sich so eine Schaltung schnell auszahlen. (beim Telrad ist's nicht so schlimm; der leuchtet laaange...)


Aber, ich denke, Dir ist ein Fehler unterlaufen bei der Kapazität des Kondensatores....

Hat der wirklich 4'700nF (nano-Farrad) ??
Sind das nicht eher 4'700uF (mikro-Farrad)
bei 6V ?

(liegt immerhin n'Faktor 1'000 dazwischen...)

Falls es wirklich 4'700nF sind (also 4,7uF), dann könnte auch ein Tantal-Kondensator eingesetzt werden; der ist kleiner und tropfenförmig, und dann ist der jetzt noch folgende Text für nichtig zu erklären... <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />



Tipp: Falls jetzt einer auf die Idee kommt, einen Kondensator mit noch höherer Kapazität einzusetzen (z.B. einen "Gold-Cap" mit 470'000uF)

Tu es lieber nicht!

Ein Kondensator ist, wenn er sich am Beginn seines Ladezustandes befindet, sehr niderohmig (kurzzeitiger Kurzschluss der Batterie) das "saugt" die Batterie dann zu schnell aus.
Besser ist es, einen Kondensator zu wählen, welcher nicht allzu gross ist.
(ggf. reichen schon 2'200uF, 2'700uF oder 3'300uF)


Besser wäre es, anstelle des einfachen Tasters (mit Schliesserkontakt, also ein Kontakt, welcher bei Betätigung den Stromkreis schliesst) einen Taster mit Umschalt-Funktion zu wählen.

Dann kann der Kondensator so geschaltet werden, dass beim Drücken des Tasters der Aufladestrom des Kondensators über einen einen anderen Stromkreis fliesst als der Entladestrom beim Loslassen des Tasters.
DANN kann mittels eines Widerstandes (etwa 47 Ohm oder so) der Aufladestrom des Kondensators begrenzt werden, um die Batterie zu schonen.

 
Re: Genial!!

Hi Silvio,

korrekt, das müssen 4700 µF (Müh-Farrad) sein.

Die Ladestrombegrenzung wäre sicher nicht ganz falsch, aber ich möchte meinen, daß die Zelle auch in dieser direkten Schaltung lange hält. Nun, mal abwarten, was der Winter so bringt.
Vielleicht probiere ich mal rum, einfach nur einen Widerstand zwischen Taster und Knopfzelle einzulöten. Der senkt dann zwar wegen des Parallelverbrauchs der LED die maximale Ladung im Elko, aber eventuell ist das ja leicht zu verkraften.

Clear Skies
Sven
 
Re: Genial!!

Hallo Sven,

Der senkt dann zwar wegen des Parallelverbrauchs der LED die maximale Ladung im Elko, aber eventuell ist das ja leicht zu verkraften.
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ähm nein, tut er nicht. Die Ladung des Elko's ist davon nicht betroffen. Der Taster muss nur etwas länger gedrückt bleiben.
Q=C*U bzw. Q=I*t. Die maximale Ladung Q ist somit nur von Spannung und Kapazität, bzw. Ladestrom und Zeit abhängig. Da die LED und der Kondensator parallel liegen bleibt die Spannung gleich und somit ändert sich auch nichts an der Ladung. Wenn der Vorwiderstand so dimensioniert wird, dass der Ladevorgang im Bereich von <0,5s liegt, wird sich die längere Zeit für das Drücken des Tasters nicht merklich auswirken.

Grüße,
Jochen

Edit: erst denken, dann schreiben:
- wenn der Taster und Widerstand in Reihe zu der LED und des ELko's liegtfällt immer eine Spannung am Widerstand durch den Strom der LED ab, somit ist auch die Ladung im Elko kleiner.
- wenn der Widerstand nur in Reihe zum ELko liegt wirkt dieser auch als Vorwiderstand für die LED, sie wird also etwas dunkler sein.
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Re: Genial!!

Hi Jochen,

also der Widerstand kommt ja auf jeden Fall zwischen Knopfzelle und Elko zu liegen. Wenn man nur den Taster benutzt, leuchtet also die LED parallel zur Ladung des Elkos. Dann kommt es eben durch den Strom der LED zum Spannungsabfall. Es gibt auch einen Spannungsabfall durch den "Ladestrom" des Elkos, der geht aber gegen Ende der Ladung gegen null und somit auch dieser Spannungsabfall. Der Spannungsabfall durch die LED als Verbraucher bleibt hingegen bestehen.

Andersrum kann man die Schaltung nicht aufbauen, weil sie dann ihren Zweck nicht erfüllt. Schalte ich den Widerstand zwischen Elko und LED so wird der Elko wieder "schlagartig" aufgeladen.
Ein bisserl was lernt der Informatiker halt auch in "physikalische und elektrotechnische Grundlagen" <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/grin.gif" alt="" />.

Ich hab ja Silvios Vorschlag schon zeichnerisch eingebaut. Das wäre die richtige Methode. Ich muß die Tage mal schauen, ob ich so einen Umschalt-Taster finde. Ich hab zwar einen, finde den aber zu schwergängig. Obwohl immer noch leichter, als die Raste des original Dreh-Schalters.

Clear Skies
Sven
 
Re: Genial!!

Hi Sven,

eine andere Möglichkeit wäre die:
B = Batterie
L = LED
S = Schalter
C = Kondensator
R = Widerstand
. = nix

|-----S----------
|.............|.....|
|.............R....L
B.............|....|
|.............C....|
|.............|.....|
|----------------

Ob das jetzt geht kommt noch auf die Dimensionierung von R an.
Hier hast Du auch die volle Ladung, beim Entladen fällt jedoch über R wieder eine Spannung ab.


Grüße,
Jochen
 
Re: Genial!!

Hi,

noch etwas:
der Vorschlag von Silvio hat einen kleinen Haken: ein Elko mit dieser grossen Kapazität ist niemals wirklich hochohmig, d.h. die Batterie wird so (die Schaltung mit dem Umschalter) ständig ganz langsam entladen.

Grüße,
Jochen
 
Re: Genial!!

Hi Jochen,

nee, da hast Du etwas geschlafen. Die Batterie ist doch vom Elko abgeklemmt, da der Umschalter in Ruhestellung zur LED hin schliesst. Da findet also keine schleichende Entladung statt - schau nochmal auf meiner Homepage, da zeigt es die Schaltung ganz gut. Die LED leuchtet ja genau dann, wenn man den Taster loslässt.

Deine 2. Schaltung könnte interessant sein, wenn man die maximale Helligkeit der LED beschränken will. Sie kann aber recht schnell zu langen Ladezeiten führen, weil der Stromfluss ja geteilt wird. Die LED hat ja oberhalb der Schwellenspannung einen sehr geringen Widerstand.
Silvios Schaltung mit dem Umschalter scheint mir wirklich die sauberste Lösung zu sein.

Clear Skies
Sven
 
Müll!

Hi Jochen.

Nein, Du liegst falsch!
Meine Schaltung hat keinen Haken! <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/frown.gif" alt="" />


Beweis: Nur dann, wenn der Taster gedrückt wird, hängt der Kondenser an der Batterie (über'n Ladewiderstand). Wird der Schalter losgelassen, so wird der Kondenser von der Batterie getrennt & die LED an'n Kondenser gehängt.
Dieser Zustand bleibt dann, solange bis der Schalter wieder betätigt wird.

Tipp: Aufzeichnen, Hirn einschalten, posten... <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />
 
Re: Müll!

Beweis: Nur dann, wenn der Taster gedrückt wird, hängt der Kondenser an der Batterie (über'n Ladewiderstand). Wird der Schalter losgelassen, so wird der Kondenser von der Batterie getrennt & die LED an'n Kondenser gehängt.
Dieser Zustand bleibt dann, solange bis der Schalter wieder betätigt wird.
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Link zur Grafik: http://www.svenwienstein.de/Pics/skysurfer_umbau5.gif


Tipp: Aufzeichnen, Hirn einschalten, posten...
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ja, und das gilt für alle hier: die Schalterstellung in einem Schaltbild ist IMMER in Ruhestellung gezeichnet...also: Hirn einschalten, Schaltbild richtig zeichnen und posten <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/grin.gif" alt="" />


Jochen
 
Stimmt...

Hi Jochen!

Da hast Du recht:

ja, und das gilt für alle hier: die Schalterstellung in einem Schaltbild ist IMMER in Ruhestellung gezeichnet...
Klicke in dieses Feld, um es in vollständiger Größe anzuzeigen.

Stimmt!
Die von Sven gezeichnete Schaltung habe ich erst gesehen, nachdem ich mein "Müll-Post" abgeschickt habe; dieses Schema könnte (müsste) man tatsächlich falsch verstehen...

Es war aber schon immer von einem Taster die Rede, der müsste in einem Schema eh anders aussehen... <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />

Mit "symbolischer Betätigungsachse" (gestrichelt, den haben alle Schalter)
und "Hut" (welchen ihn vom "Schalter" zum "Taster" macht...)
und dazu in Ruheposition (Stromkreis zur LED geschlossen)wäre er richtig eingezeichnet...

 
Re: Stimmt...

Hallo,

die Frage, die sich mir stellt ist, ob sich das wirklich lohnt. Dazu muß man wissen, wie
sich die Knopfzelle bei großen Strömen verhält. Denn die Ladung, die entnommen wird ist in beiden
Fällen gleich. Nur wird bei Benutzung des Vorwiderstandes dieser noch geheizt, da geht also Energie
in Form von Wärme verloren. Die Frage ist jetzt wirklich nach der Gesamtbilanz. Sprich: Wird
durch den Vorwiderstand in der Batterie weniger Wärme oder "Zerstörung" produziert als im
Vorwiederstand verbraten wird, dann lohnt es sich. Sonst nicht. Also, wer kennt sich mit
Knopfzellen Typ 3032 richtig gut aus?
Die generelle Idee finde ich übrigens wirklich genial, da sie so schön einfach ist, und nicht gleich
wieder mit Timerbausteinen u.s.w. arbeitet.
 
Ich darf das!

Hi Zusammen,

was meint ihr, warum ich "grob" unter die Zeichnung geschrieben habe? Weil ich eben solche Schaltpläne nicht jeden Tag aufsetze.
Weil es Euch nicht entbinden soll von der Hirnbenutzung beim betrachten.
Ihr müsst doch nicht alles Stur aus so einer Zeichnung entnehmen, die noch dazu so einfach ist.

Im Text ist mehr als hinreichend beschrieben, was es tun soll. Und im übrigen: Ich werde das Teil so lassen, wie es ist.

Clear Skies
Sven
 
Re: Stimmt...

Hallo Antonius,

hm, also so wie ich damals im Chemie-LK den Aufbau von solchen Zellen erlernt habe, sollte es eigentlich egal sein. Es gibt nunmal eine feste Anzahl von Ionen in der Batterie, die ihre Ladung abgeben und aus der Lösung ausfallen können. Das tun sie je nach Temperatur mehr oder weniger heftig, was eben die Spannung und den maximalen Strom verändert.
Bei Kälte fällt halt die Spannung ab, so daß die Batterie leerer erscheint. Macht man's wieder warm, steigt auch die Spannung wieder und die Batterie hat sich scheinbar "erholt".
Bei hohen Strömen könnte ich mir in den recht dickflüssigen Medien ein lokales Konzentrationsgefälle vorstellen, wodurch die Spannung an den Elektroden abfällt, bis dieses Konzentrationsgefälle ausgeglichen ist.

Natürlich ist das wieder Schulwissen. Es berücksichtigt nicht, ob vielleicht irgendwelche Konkurrenzreaktionen ablaufen, oder wo sonst noch Entladungsprozesse beschleunigt werden könnten. Aber letztendlich - man kann nunmal keine Elektronen nackt durchs Wasser schicken, und aus der Batterie rausklauen kann man sie auch nicht.

Naja, vielleicht hat ja wer mal wirklich Ahnung davon.

Clear Skies
Sven
 
Re: Stimmt...

Hallo,

Die 2032-er Knopfzellen sind Lithiumzellen, solche Zellen können einen ziemlich hohen Strom abgeben und sollten daher von der Kondensator-Ladestromspitze in ihrer Lebensdauer nicht so stark beeinflußt werden.

Es gibt Taschenlampen, die arbeiten mit Lithium-Zellen (allerdings größeren Exemplaren) und ziehen diese in ca. 1h leer (!), dafür gibts dann aber auch Licht satt. (sog. Surefire-Lampen, Konkurrenz zu MagLite).

Als Knopfzelle düfte diese Eigenschaft zwar weniger ausgeprägt sein, aber gegenüber normalen Knopfzellen (wie im Justierlaser, z.B.) hat eine Lithiumzelle immer noch die Nase vorne.

Da zwischen den Entladezyklen auch eine recht große Zeitspanne liegt (einige Minuten wohl mindestens), sehe ich in der Ladestromspitze nicht unbedingt ein Problem, zumal größere Elkos auch einen Innenwiderstand haben und daher ihren eigenen Ladestrom von selbst begrenzen.

Eine weitere Tuningmaßnahme an einem Leuchtpunktsucher wäre vermutlich das Austauschen der LED gegen eine "Low-Current"-Version, die arbeiten mit 2mA anstatt normal 15-20mA...mit einer normalen CR2032-Knopfzelle hätte man damit eine Lebensdauer von rund 100 Stunden, also ähnlich wie ein Telrad.

Eine Batterie geht übrigens nicht dadurch "kaputt", das ihr die Elektronen ausgehen, sondern sie geht an einem gestiegenen Innenwiderstand zugrunde. Von der Ersatzschaltung her ist eine Batterie eine ideale Stromquelle in Reihe mit einem Widerstand, eben dem Innenwiderstand. An diesem fällt eine Spannung ab die proportional zum entnommenen Strom ist...je älter die Batterie nun ist und je tiefer die Temperatur, desto höher ist dieser Innenwiderstand und daher bleibt bei gleicher Stromentnahme immer weniger Spannung an den Klemmen verfügbar. Das ist auch der Grund, warum man eine Batterie, die im Radio bereits "leer" ist, noch ganz locker in einer Wanduhr verwenden kann...eben weil in der Wanduhr der entnommene Strom so gering ist, das die Batterie trotz ihrem bereits schlechten Zustand (=hoher Innenwiderstand) immer noch eine ausreichende Klemmenspannung erreicht.
 
Re: Stimmt...

Hallo Jochen,

so meinte ich das auch nicht! Ich meinte den zusätzlichen Aufwand mit dem Umschalttaster.
Ich werde mir wohl die einfache Variante anbauen, da ich die beiden Teile wohl im Keller
liegen habe. Die Idee ist nämlich wirklich gut!
 
Re: Stimmt...

Ohhh ja.

Und vielen Dank - Sven! Etwas ähnliches werde ich mir sicher überlegen.

Ciao,
Roland,
der die Nummer CR 2032 für den Quickfinder inzwischen nicht umsonst
(im wahrsten Wortsinne) auswendig weiß...

(Nummer von 3032 auf 2032 ausgebessert. Peinlich <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/grin.gif" alt="" />. Aber im
Geschäft erkenn ich sie wirklich schon <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" />)
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Re: Ich darf das!

Hi Sven,

gratuliere zu der schönen einfachen Idee! Laß die Finger von irgendwelchem Mehraufwand.

So eine Knopfzelle hat selber schon einen Innenwiderstand größer Null (sonst könnte sie einen unendlich hohen Strom abgeben), der in der Hauptsache von der Geschwindigkeit der chemischen Reaktionen im Innern abhängt (alles braucht seine Zeit). Und vom Laden eines 4,7mF-Elkos wird die weder warm noch sonst was, das interessiert die nicht die Bohne.

Übrigens: die Energie, die im Widerstand (egal ob Bauteil oder Innenwiderstand der Batterie) verloren geht, ist hier IMMER gleich und nicht abhängig vom Widerstand. Sie ist nämlich genauso groß wie die im Kondensator gespeicherte Energie. Sie läßt sich nur reduzieren, indem man trickreich mit einer Spule arbeitet, wie in einem Schaltnetzteil.

Prost, Henning
 
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