Klingelsensor (HM-Sen-DB-PCB) löst nur bei langem Klingeln..

Kabellose und kabelgebundene Sender und Empfänger der klassischen Homematic-Serie

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Guy81
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Re: Klingelsensor (HM-Sen-DB-PCB) löst nur bei langem Klinge

Beitrag von Guy81 » 25.03.2016, 02:22

Parallel einen potenzial freien Kontakt über ein Relais ginge auch. Dann bleibt die Klingel weiterhin versorgt.

Oder eben über z.B. ein Zeitrelais, mit mehr Aufwand.
Andy

klassisch
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Re: Klingelsensor (HM-Sen-DB-PCB) löst nur bei langem Klinge

Beitrag von klassisch » 25.03.2016, 09:15

Ich habe noch immer keinen Klingeldetektor. Aber einen HM-MOD-EM-8 dieser Tage aufgebaut und aus anderem Grund (http://homematic-forum.de/forum/viewtop ... 4&p=275053) noch auf dem Labortisch.
Die Eingangsbeschaltung der IN-Eingänge ist ganz ähnlich.
Mit einem vorgeschaltetem Brückengleichrichter, Widerstand und Elko habe ich ein sehr schnelles Ansprechen, und einige Sekunden Haltezeit.
Habe einen uralten 8V Klingeltrafor und ein paar Meter Klingeldraht verwendet. Wenn es bei Euch immer noch zu langsam ist und Eure Klingelleitung einen größeren Widerstand hat, könnt Ihr den 10 Ohm Widerstand etwas veringern. Bild
Die Z-Diode soll lediglich den Elko vor evtl. Induktionsspannungen beim Abschalten der Klingel schützen.
Vor den Brückengleichrichter könnt Ihr sicherheitshalber noch eine Sicherung (träge!) schalten. Mein Versuchsaufbau braucht das aber nicht :-)
Ihr habt jetzt die Möglichkeit den Klingeldetektor umzubauen oder einen HM-MOD-EM-8 zu verwenden oder auch etwas ganz anderes zu tun.

Edit 2016-06-27
Es gab Nachfragen. Deshalb nochmals einige Messungen und Erläuterungen.
Habe die Schaltung mal auf einer Lochrasterplatte aufgebaut:
Bild

Die Schaltung ist etwas modifiziert:
Bild
Den 10 Ohm Widerstand habe ich vor den Gleichrichter verlegt. Macht funktional keinen Unterschied. Lediglich im theoretischen Fehlerfall (Gleichrichter hat Kurzschluss) verhält sich die Schaltung etwas freundlicher. Aber wer da Angst hat, schaltet einfach eine Sicherung vor.
Der Spannungswert der Z-Diode und des Elkos wurde erhöht.

Ein paar Messungen zeigen, warum die Schaltung schneller anspricht als der Klingelsensor alleine.
Bild
Hier sieht man die Ausgangsspannung des Sensors bei einem relativ langen Druck auf den Klingeltaster. Verwendet wurde eine alte (80er Jahre) Klingel mit Klöppel und ein noch älterer (60er Jahre) 8V Klingeltrafo. Der Ausgang wurde mit 10 KOhm belastet, was etwa dem Klingelsensor entspricht.
Das Ausgangssignal zeigt einen schnellen Anstieg und nach ca. 10 ms einen zweiten Anstieg.
Prinzipiell ist die Aufladezeitkonstante des Original Klingelsensors etwa 20 mal größer als die des Beschleunigers (10 Ohm * 47µF vs 10kOhm * 1µF). Dadurch ist der Original Klingelsensor so träge.
Zusätzlich verwendet der Original Klingelsensor nur eine Halbwellengleichrichtung während der Beschleuniger zusätzlich noch die negativen Halbwellen auswertet.
Das sieht man am zweiten Anstieg nach ca. 10 ms.
In Summe ist der Originalsensor also etwa 40 Mal träger.

Im nächsten Bild sehen wir die Verhältnisse bei einem ganz kurzen Tastendruck, bei dem die Klingel aber gerade noch hörbar anschlägt (hängt natürlich von der Klingel ab).
Bild

In dieser Konfiguration ist der Beschleuniger sogar schneller als die Klingel:
Bild
Der Klingelsensor hätte angesprochen, aber die Klingel hat noch gar nicht angesprochen. In dieser Konfiguration könnte der 10 Ohm Widerstand also noch erhöht werden.

Jetzt noch die Begründung für die Änderung der Z-Dioden- und Elkospannung. Im folgenden Bild ist keine Last angeschlossen. Das kommt im Normalfall nicht vor, weil der Beschleuniger ja direkt an die Spule der Klingel angeschlossen wird. Die Klingel wäre hier also defekt. Jetzt zeigt sich, daß der ca. 50 Jahre alte Klingeltrafo ohne Last eine recht hohe Spannung erzeugt. Der Trafo ist also "weich", wahrscheinlich mit großem Luftspalt. Vermutlich wollte man man mit dieser Charakteristik etwaige Kontakt- und Leitungswiderstände durch die dünnen Klingeldrähte ausgleichen.
Bild
Hier kommt die maximale Spannung den 20V schon recht nahe. Wahrscheinlich werden moderne Klingeltrafos anders ausgelegt, weil damit ja oft noch die Sprechanlagen betrieben werden. Aber vielleicht hat jemand noch so einen Dinosaurier eingebaut.
Zuletzt geändert von klassisch am 27.06.2016, 19:52, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Klingelsensor (HM-Sen-DB-PCB) löst nur bei langem Klinge

Beitrag von mhr » 28.03.2016, 12:55

Hallo klassisch,

mit deiner letzten Eingangsschaltung (Brückengleichrichter, R4, C1) funktioniert mein Klingelsignalsensor jetzt auch bei kurzen Tastendrücken. Eine Z-Diode werde ich sicherheitshalber noch einfügen, da hat die Bastelkiste nichts passendes hergegeben. Am Klingelsignalsensor selbst habe ich nichts geändert!
Vielen Dank für die Schaltung.
Gruß
mhr

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Re: Klingelsensor (HM-Sen-DB-PCB) löst nur bei langem Klinge

Beitrag von klassisch » 28.03.2016, 13:49

Vielen Dank für die Rückmeldung und prima, daß es klappt - sogar ohne Änderung des Klingelsensors an sich.

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Re: Klingelsensor (HM-Sen-DB-PCB) löst nur bei langem Klinge

Beitrag von jmaus » 28.03.2016, 14:32

Hallo,
mhr hat geschrieben: mit deiner letzten Eingangsschaltung (Brückengleichrichter, R4, C1) funktioniert mein Klingelsignalsensor jetzt auch bei kurzen Tastendrücken. Eine Z-Diode werde ich sicherheitshalber noch einfügen, da hat die Bastelkiste nichts passendes hergegeben. Am Klingelsignalsensor selbst habe ich nichts geändert!
Würde dann bitte jemand noch einmal ein vereinfachtes Schaltbild zusammen mit einer Bauteilliste hier für diesen Brückengleichrichter posten damit ich das hier auch nachbauen kann? Wie gesagt bin ich kein Elektroniker, kann zwar prinzipiell Schaltbilder lesen, es wäre aber trotzdem schön wenn man hier ein fertiges Schaltbild+Bautteilliste mit den exakten Anschlussdaten/Anpassungen an den Klingelsensor bekommen könnte. D.h. also bitte ein Schaltbild der Vorschaltung mit Angabe an welche Anschlüsse des Klingelsensors das angeschlossen werden soll. Es würde auch schon ein vereinfachtes Schaltbild ähnliche wie folgendes reichen: http://homematic-forum.de/forum/viewtop ... 75#p274719

Danke schon einmal im Voraus.
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Re: Klingelsensor (HM-Sen-DB-PCB) löst nur bei langem Klinge

Beitrag von klassisch » 28.03.2016, 15:17

Eigentlich steht alles im Schaltplan. Ich versuche es mal zu beschreiben:

J2 ist sozusagen der Eingang und die beiden Anschlußpunkte werden parallel zur Klingelspule geschaltet. Die Klingelspule hat 2 Anslüsse. An jeden Anschluß eine Verbindung zu einem Anschluß von J2.

Der Brückengleichrichter ist ein B250C1500 . Den gibt es in 2 geometrischen Ausführungen "inline" oder rund. Ich habe rund verwendet, da in Bastelkiste vorhanden.
Voelkner-Nr. S75858 oder S81666 ; ELV 68-06 96 34 oder 68-06 96 46. Man kann sich den Brückengleichrichter auch aus vier 1N4007 selber zusammenbauen, wenn man die gerade in der Bastelkiste hat.
Die Pins mit dem Wechselspannungszeichen ~ gehen an die Klingelspule. Die Zurodnung ist egal, da Wechselspannung. Der Pin mit dem + geht an den Widerstand 10 Ohm und der Pin mit dem - geht auf 0V (=Masse =GND).

Als Widerstand habe ich einen 1/2W 10 Ohm genommen, der reicht, wenn nicht ständig alle 10 Sekunden geklingelt wird. Wer sicherer gehen möchte kann einen 2W nehmen, Voelkner W34855 . Bei ELV finde ich nur einen 5W 68-00 59 24. Der geht auch, ist halt etwas größer.

Del Elko hat 47µF und mind. 25V. Höhere Spannungen sind erlaubt, ja sogar besser, brauchen aber mehr Platz. Bei ELV finde ich einen mit 63V 68-00 67 28, bei Voelkner hat der die Nummer W86541. Beim Elko ist die Polarität zu beachten. "-" geht an 0V (=Masse =GND) und "+" an den Widerstand 10 Ohm.
Die passende Z-Diode hat bei Voelkner die Nummer Q67808 und bei ELV 68-00 23 36. Ist bei einem 63V Elko wahrscheinlich gar nicht mehr nötig. Da man aber die Klingel nicht kennt und nicht vor Ort oszilloskopieren kann, macht man die halt rein.

J1 ist der Eingangsklemmenblock des Klingelsensors. Der mit 1 bezeichnete Pin geht an Masse (GND, 0V), der mit 3 bezeichnete Eingang geht an den Elko. Der mittlere Anschluß leibt frei.

"mhr" hat den originalen Klingelsensor unverändert verwendet und ist mit der Geschwindikeit zufrieden. So würde ich auch starten.
Zuletzt geändert von klassisch am 28.03.2016, 15:30, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Klingelsensor (HM-Sen-DB-PCB) löst nur bei langem Klinge

Beitrag von jmaus » 28.03.2016, 15:29

klassisch hat geschrieben:Eigentlich steht alles im Schaltplan. Ich versuche es mal zu beschreiben:
[...]
"mhr" hat den originalen Klingelsensor unverändert verwendet und ist mit der Geschwindikeit zufrieden. So würde ich auch starten.
Ok, danke für die Beschreibung das hilft schonmal prinzipiell weiter und ich werde schauen das ich das mal in nächster Zeit umsetze und dann werde ich hier noch einmal entsprechend berichten.

Eine direkte Frage hätte ich jedoch noch einmal. Vor einiger Zeit hatte ich ja eh schon eine andere Vorschaltung für den Klingelsensor umgesetzt um diesen vor einem Defekt zu schützen der im Bezug auf den Betrieb an einer 8V Wechselspannung anscheinend sehr oft auftritt. Siehe hier: http://homematic-forum.de/forum/viewtop ... 75#p274719

Denkst du das trotz deiner vorgeschlagenen Schaltung diese EMV-Schutzschaltung auch noch notwendig ist um den Klingelsensor zu schützen? Oder lässt sich gar diese EMV-Schaltung mit in deine irgendwie integrieren sodass beide Funktionen (Schutz + schnellere Reaktion) ggf. mit einer einzelnen Schaltung gewährleistet werden können?
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Re: Klingelsensor (HM-Sen-DB-PCB) löst nur bei langem Klinge

Beitrag von klassisch » 28.03.2016, 15:57

Diese Schtzschaltung stört nicht, und kann beibehalten werden. Sie sollte aber durch die neue Schaltung mit erledigt werden.
Das Problem sind wohl die Klingeln, die eine fette Wicklung haben. Wenn man dann den Taster losläßt, versucht die Spule, den Strom beizubehalten und erhöht die Spannung. Deshalb habe ich die 20V Z-Diode vorgesehen. Die sollte das dann abpuffern. Ich habe eine 1,3W-Type vorgesehen.
Das sollte reichen.
Du kannst die beiden Dioden ja recyclen und in das neue Projekt einbauen. Die abgebildeten haben zwar nur 500mW aber wir haben ja keine Dauerlast.
Beim Brückengleichrichter habe ich eine 250V-Type verwendet. Auch das sollte für die üblichen Klingeln reichen.
Den MKT-Kondenstaor 100nF/63V kannst Du ebenfalls recyclen und parallel zum Elko schalten. Elkos sind für schnelle Spannungsanstiege etwas träge, die MKT sind da besser.
Letztlich hängt es aber von den Eigenheiten der Klingel ab. Offensichtlich gibt es da deutlich mehr Varianten als sich auch schon die ELV-Entwickler vorgestellt haben.

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Re: Klingelsensor (HM-Sen-DB-PCB) löst nur bei langem Klinge

Beitrag von jmaus » 06.04.2016, 23:53

Inzwischen habe ich die von @klassisch vorgeschlagene Schaltung umgesetzt und sie funktioniert tadellos. Nun registriert der Klingelsensor bereits bei kürzesten Klingelimpulsen das jemand gerade geklingelt hat. Ich kann sie also nur wärmstens empfehlen wenn man einen Klingelsensor wie ich an einer 8V AC Klingelanlage einsetzt.

Ganz herzlichen Dank noch einmal an @klassisch für die Schaltung und die detaillierte Beschreibung sowie Bautteilliste.
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Re: Klingelsensor (HM-Sen-DB-PCB) löst nur bei langem Klinge

Beitrag von klassisch » 07.04.2016, 05:05

Vielen Dank für die freundliche Rückmeldung und Gratulation zur erfolgreichen Implementierung.

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