Sie sind hier:

Anbieter

Besondere Welt

Buntes

Events

Fachbücher

Firmenadressen

Gastkommentare

Gedanken zur Zeit

Goodies

Interviews

Kaufmannswelt

Messeunterkünfte

Stellenbörse

Technische Museen

Lernen

Blender

CAD_CAM

CNC-Technik

Elektronik

Mathematik

Office & mehr

Steuerungstechnik

Turbo CAD

Z88 (FEM)

VIP

Suchen nach:

Allgemein:

Startseite

Datenschutz

Impressum

Kontakt

Anzeige


Seit drei Generationen setzt die HEDELIUS Maschinenfabrik Maßstäbe in der Zerspanung. Ideenreichtum, Kundennähe und kompromisslose Qualität sind das Erfolgsrezept des Unternehmens.






Interessante Artikel früherer Ausgaben






Anzeige


HURCO Companies Inc. entwickelt und fertigt interaktive Computersteuerungen, Software sowie computergestützte Werkzeugmaschinen und –komponenten für die kundenbezogene Einzel- und Kleinserienfertigung.






Nähere Infos zu...

Archi Crypt Behringer Blum Boschert Diebold Emuge Esta Euroimmun Evotech GF Machining Solutions Hedelius Horn Hurco Hydropneu Identsmart Index Klingelnberg Liebherr Mazak Mechoniks Raziol Rollon Supfina SW Tox Vogt Ultrasonics Völkel Weiss Rundschleiftechnik Zecha






Anzeige


Die Klingelnberg Gruppe ist weltweit führend in der Entwicklung und Fertigung von Maschinen zur Kegelrad- und Stirnradbearbeitung, Präzisionsmesszentren für Verzahnungen und rotationssymmetrische Bauteile sowie in der Fertigung hochpräziser Komponenten für die Antriebstechnik im Kundenauftrag.






Die Welt des Kaufmanns






Anzeige


GF Machining Solutions ist ein weltweit führender Anbieter von Maschinen, Automationslösungen und Serviceleistungen für den Formen- und Werkzeugbau sowie für die Fertigung von Präzisionsteilen.






Die VBA-Welt






Die 3D-Welt von Blender






Anzeige


Evo Tech Laser konstruiert und produziert in Deutschland modernste Laserbeschriftungsanlagen und Gravursysteme für die Beschriftung von Metallen und vielen anderen Laser-geeigneten Werkstoffen. In diesem Bereich ist das Unternehmen einer der innovativ führenden Hersteller.






Anzeige


Das Kerngeschäft der Paul Horn GmbH ist die Bearbeitung zwischen zwei Flanken – Schwerpunkt Einstechen – sowie von weiteren, hochtechnologischen Anwendungen, verbunden mit Kundennähe, hoher Produktqualität, Beratungskompetenz und Lieferbereitschaft.






Die Welt der Geometrie







Die Welt der Elektronik







Die bunte Welt






Anzeige


Supfina Grieshaber besitzt langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der Superfinish-Bearbeitung mit Stein- und Bandwerkzeugen. In Verbindung mit dem Wissen über vor- und nachgelagerte Prozesse bietet das Unternehmen praxisorientierte Lösungen.






Die besondere Welt






Anzeige


Die Index-Gruppe zählt mit ihren Marken ›Index‹ und ›Traub‹ zu den weltweit führenden Herstellern von CNC-Drehmaschinen. Mit sechs Produktionsstandorten und fünf internationalen Vertriebs- und Servicegesellschaften sowie 80 Vertretungen ist die Esslinger Unternehmensgruppe weltweit vertreten.






Die Welt der Goodies


Additive Fertigung


Automation


Blechbearbeitung


CAD


Entsorgung


Gewindeherstellung


Handwerkzeuge


Kennzeichnen


Lasertechnik


Logistik


Maschinenbau


Messtechnik


Schleiftechnik


Schweißtechnik


Sicherheitstechnik


Spannmittel


Steuerungen


Tribologie


Wasserstrahltechnik


Zahnradfertigung


Sonstiges






Die Welt der Events






Anzeige


Die Dr. Erich TRETTER GmbH + Co. mit Sitz in Rechberghausen liefert seit über 45 Jahren Maschinenelemente für alle Bereiche des Sondermaschinenbaus. Dazu gehören Linearsysteme, Kugelbuchsen, Wellen, Kugelgewindetriebe, Kugelrollen oder Toleranzhülsen.






Anzeige


ESTA ist einer der führenden Hersteller von Absaugtechnik. Mit Sitz im bayerischen Senden bei Neu-Ulm vertreibt das Familienunternehmen sein umfangreiches Entstauber- und Anlagensortiment mit eigenen Niederlassungen und Vertriebspartnern weltweit.






Die Welt der Erfindungen

Hier bieten Erfinder Rechte oder Lizenzen für interessante Produkte an. Reinschauen lohnt sich!







Die Welt aus Professorensicht

An dieser Stelle wird sich in unregelmäßigen Zeitabständen ein anonym bleibender Professor äußern. Er wird intime Einblicke in ein absurdes Lehrsystem geben, das sich als leistungsfeindlich und ungerecht outet.







Anzeige


Leistungsstarke Sägemaschinen zur Metallbearbeitung sind das Markenzeichen der weltweit tätigen Behringer GmbH. Die Produktpalette umfasst Band-, Kreis- und Bügelsägen sowie Automatisierungskomponenten aus dem hauseigenen Stahlbau.






Die Welt der Reisenden

Ob Urlaub, Messebesuch oder Reportage, es gibt viele Gründe, Hotels und Pensionen aufzusuchen. Gerade zur Messezeit sind viele Häuser jedoch total überteuert. Wir präsentieren günstige Geheimtipps.


Messe Düsseldorf und Köln



Messe Frankfurt



Messe Hannover



Messe Koblenz



Messe Leipzig



Messe München



Messe Nürnberg



Messe Pforzheim



Messe Stuttgart







Interessante Links aus aller Welt

Unheimlich: Per Laser können Stimmen im Kopf gehört werden
Fund: Im Gebiet der heutigen Nordsee lebten vor 100.000 Jahren Affen
Target 2-Skandal: Deutsche Regierung lässt zu, dass sich Südländer auf Kosten Deutschlands gesundstoßen
Bargeld: Schnell, günstig und schützt vor Enteignung
Jauch: ARD und ZDF sind nicht so frei und unabhängig
Betrugsversuch: Autonome wollen Feinstaub-Messstationen manipulieren
Führerschein: Pflichtumtausch rückt näher
Brustkrebs: Neuer Bluttest gilt als zuverlässiger Hinweisgeber
Berechnung: Nuklearanlagen sind viel wirtschaftlicher
Verlust: Georgetowns muss massive Verluste mit grüner Energie verbuchen
Kostenexplosion: Energieumbau kosten mehr als erwartet
Stillstand: Die Erde erwärmt sich nicht mehr
Erneuerbare: Warum diese nicht für eine Industrienation taugen
IPCC: Wissenschaft auf Abwegen
Entsorgungsproblem: Wohin mit Tausenden von Windradflügeln?
Erneuerbare: Die Wirtschaft wird gelähmt
Experte: Das Kattegat-Meer ist nicht gestiegen
Aktivisten: Wer bezahlt „Umweltkämpfer“?
Elektromobilität: Der Markt wird künstlich verzerrt
Klima: Kinder werden für Propaganda eingespannt
Kohleausstieg: Von Sachlichkeit keine Spur
Energiewende: Keine Kohle, kein Stahl, keine Stahl, keine Windräder
Regenmenge: Die Sonnen ist ein wesentliches Beeinflussungsinstrument






Ein Tausendsassa für viele Zwecke

LEDs sind schon lange auf dem Markt und sorgen in der Elektronik für die Kenntlichmachung des Zustandes von Anlagen und Maschinen, aber auch für das Erzeugen von Licht am Schreibtisch. Die LED-Technik hat sich sehr gemausert. Wer LEDs ansteuern will, benötigt nur wenig Hintergrundwissen.


LEDs sind in einer sehr großen Vielfalt zu haben. Sie finden sich in reinen Beleuchtungskörpern ebenso, wie in Anzeigegeräten. Die Bezeichnung LED ist die Kurzform des Begriffs ›Light Emitting Diode‹. Hier hat man es also mit einer Licht emittierenden Diode zu tun. Dioden wiederum sind Bauelemente, die Strom in einer Richtung nahezu ungehindert durchlassen, in der anderen Richtung jedoch nahezu sperren. Diese Eigenschaft wird beispielsweise bei Gleichrichtern genutzt, die Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln.

Mit LEDs könnte man theoretisch diesen Prozess sichtbar machen, da diese Bauteile nur dann Licht abgeben, wenn der Strom in Durchlassrichtung fließt. Andernfalls bleiben LEDs dunkel. Für eine weitere Veranschaulichung kann man sich vorstellen, dass LEDs die gleiche Funktion ausführen, wie Druckluftventile. Hier bietet sich als gutes Beispiel das Fahrradventil an, das die von der Luftpumpe kommende komprimierte Luft nur in Richtung Reifeninneres durchlässt.


Das Symbol einer LED entspricht nahezu dem Symbol für eine Diode, da auch eine LED den Strom nur in einer Richtung durchlässt. Augenfälliger Unterschied sind die beiden Pfeile, die das abgestrahlte Licht darstellen.


Damit LEDs korrekt in elektronischen Schaltungen verbaut werden können, besitzen diese in der Regel ein kurzes und ein langes Beinchen, um kenntlich zu machen, wo sich der Plus- beziehungsweise der Minuspol befindet.

Die Industrie hat sich geeinigt, dass das lange Beinchen der Pluspol (Anode) und das kurze Beinchen der Minuspol (Kathode) ist. Nur wenige Hersteller produzieren beide Beinchen in gleicher Länge. Oft wird dann jedoch eine Seite abgeflacht. Diese Seite bildet dann den Minuspol. In kritischen Fällen ist immer ein Polungstest durchzuführen.

LEDs werden zwischen zwei und vier Volt betrieben. Wichtig ist zu wissen, dass man die erlaubte Durchlassspannung an der Farbe der LED ermitteln kann:

LED-Farbe Spannung
Rot 1,6 bis 2 V
Orange 2,2 bis 3 V
Grün 2,7 bis 3,2 V
Gelb 2,4 bis 3,2 V
Blau maximal 2,9 V
Weiß maximal 3,6 V

Diese Angaben sind allerdings nur Anhaltswerte. In jedem Fall unbedingt die Angaben auf der Verpackung der LED beachten, da die Durchlassspannung auch noch vom Halbleitermaterial abhängt, mit dem die LED gebaut wurde.

Unterhalb der Minimumwerte leuchten die entsprechenden LEDs unter Umständen nicht oder nur sehr schwach. Eine Batterie mit 1,5 Volt kann daher eine rote LED gerade so zum Leuchten bringen. Ein Widerstand ist in diesem Fall nicht nötig. Zudem ist zu beachten, dass der Durchlassstrom bei allen LEDs zwischen 10 und 20 mA liegen muss.

Da die Arbeitsspannung in Geräten oft wesentlich höher ist, als die für LEDs zulässige Spannung, muss der Strom durch das Vorschalten eines Widerstands begrenzt werden. Es spielt keine Rolle, wo dieser Widerstand eingebaut wird. Er kann sowohl am Plus- wie auch am Minuspol der LED sein Werk verrichten.

Die Formel zum Berechnen des Vorwiderstands RV lautet:


Gegeben:
UB=9V (Batterie)
UF=1,6V (rote LED)
IF=20 mA

Lösung:


Mit dieser Formel kann für jede Spannung der passende Widerstand ermittelt werden, um ein und dieselbe LED in Geräten mit unterschiedlicher Spannung betreiben zu können.

Dazu einige Beispiele:

Gerätebeispiel Betriebsspannung Berechneter Widerstand Spannung an LED (rot)
Uhr 1,5V unnötig LED leuchtet sehr schwach oder gar nicht
Radio 6V 215 Ohm 1,7 V
Spielzeug 9V 365 Ohm 1,7 V
Kraftfahrzeug 12V 511 Ohm 1,8 V
Handwerkzeug 24V 1,1 kOhm 1,8 V
Hochleistungswerkzeug 48V 2,3 kOhm 1,8 V


Nun wird auch klar, warum es in der Regel keine LEDs mit eingebautem Widerstand gibt: Diese LEDs würden sich nur für eine ganz bestimmte Spannung eignen. Die Flexibilität ihres Einsatzes in unterschiedlichen Geräten, die mit unterschiedlicher Spannung betrieben werden, wäre nicht mehr gegeben.

In jedem Fall ist ein Widerstand zu wählen, der über dem errechneten Wert liegt, um die LED keinesfalls zu beschädigen. Ist nun der passende Widerstand korrekt mit der LED verbunden, wird diese nach dem Anlegen der Spannung sofort aufleuchten, sofern der Plus- beziehungsweise der Minuspol nicht vertauscht wurden, da sonst die LED durch die Sperrwirkung in der Gegenrichtung natürlich dunkel bleibt.

Es empfiehlt sich, derartige Versuche mit einem Steckbrett durchzuspielen, da damit ohne langes Löten rasch mehrere Varianten ausprobiert werden können.


Solche Steckbretter besitzen oben und unten einen Bereich für die Stromversorgung und dazwischen eine Rasterung mit Löchern, die senkrecht zueinander elektrisch verbunden sind. In der Mitte sowie zwischen der Stromversorgung liegt ein trennender Bereich, der entweder direkt durch die Bauteile oder mittels Drahtbrücken überbrückt werden muss.

Es muss akribisch darauf geachtet werden, dass beim Stecken der Bauteile diese nicht versehentlich in ein benachbartes Loch gesteckt werden, da im harmlosen Fall die Schaltung nicht funktioniert, im ungünstigsten Fall jedoch ein Kurzschluss droht.


Auf diese Weise ist es sehr rasch möglich, einen Testaufbau zu erstellen, um den Betrieb von LEDs unterschiedlicher Farben zu testen. Es ist feststellbar, dass für die Masse der LEDs ein und derselbe Widerstand genutzt werden kann. Natürlich ist dieser stets an die Betriebsspannung anzupassen.

Aus der Reihe tanzen eigentlich nur rote sowie UV-LEDs. Werden 9V als Betriebsspannung gewählt, so ist für die rote LED ein 360 Ohm- und für die UV-LED ein 280 Ohm-Widerstand passend. Für alle anderen Farben ist ein 330 Ohm-Widerstand eine gute Wahl. Ist dieser Widerstand nicht zur Hand, so kann auch ein 325 Ohm-Widerstand genutzt werden. In diesem Fall wirkt eine Durchlassspannung UF von 2,5 V, die für den Betrieb der LEDs ausreicht.


Da die LED-Technik auch in Bargraf- und Siebensegmentanzeigen steckt, können mit einem einfachen Aufbau diese Bauteile auf ihre Funktion geprüft werden. Ihre Kenndaten bewegen sich im Rahmen aller anderen LEDs, sodass der vorhandene Widerstand auch dafür verwendet werden kann. Besonders einfach sind Bargraphanzeigen anzusprechen, da die einzelnen Segmente nichts anderes sind, als einzelne LEDs, die mechanisch miteinander verbunden wurden.


Ebenso reizvoll ist die Beschäftigung mit Siebensegmentanzeigen. Hier sind zwar ebenfalls der Idee nach einzelne LEDs zusammengeschaltet, doch hat man sich hier zur Minimierung der Anschlüsse einen Kniff einfallen lassen: Die Bauteile besitzen je nach Ausführung eine gemeinsame Anode oder eine gemeinsame Kathode. In beiden Fällen genügt es, wahlweise an Anschluss 3 oder 8 die entsprechende Polarität Plus oder Minus und an den übrigens Pins das jeweils andere Kabel anzuschließen. Durch kurzes Berühren der Pins leuchtet das zugehörige Segment auf.


Damit die jeweiligen Anschlüsse der Siebensegmentanzeige sicher identifiziert werden können, ist es ratsam, das Datenblatt der Anzeige zurate zu ziehen. In der Regel sind die gemeinsamen Anschlüsse in der Mitte zu finden und haben die Bezeichnung 3 beziehungsweise 8. Es genügt, nur einen davon zu nutzen, damit alle Segmente angesprochen werden können.


Damit nun die jeweils passenden LEDs bei einem bestimmten Ereignis aufleuchten, ist es zur korrekten Verdrahtung notwendig, die Beschaltung der Segmente zu kennen.

Die Logik ist einfach: Das erste Segment mit dem Buchstaben a startet oben, alle weiteren Segmente sind im Uhrzeigersinn angeordnet und werden mit den weiteren Buchstaben des Alphabets versehen. Die jeweiligen Pins befinden sich in unmittelbarer Nähe zum Segment.


Zur leichteren Orientierung sollte stets das Datenblatt der Anzeige zurate gezogen werden.


Die Pins einer 7-Segmentanzeige passen problemlos in Steckboards. Dies erlaubt es, auf einfache Weise deren Verschaltung und Pin-Belegung auf die Spur zu kommen. Wer sich ein wenig Zeit nimmt, kann sehr rasch die faszinierende Welt der LEDs verstehen lernen.


Hinweis: Der 360 Ohm-Widerstand ist fast zu klein für diesen Aufbau. Auf der sicheren Seite steht, wer einen größeren Wert, etwa 550 Ohm wählt. Die Segmente Leuchten damit nur unwesentlich schwächer. Der Durchlassstrom wird so auf circa 13 mA und die Spannung auf 1,9 V begrenzt.

Wichtig ist zudem, dass jedes LED-Segment einen eigenen Vorwiderstand bekommt. Wird dies nicht beachtet und lediglich ein einziger Vorwiderstand an den Anschlüssen 3 oder 8 eingebaut, werden die LED-Segmente zunehmend dunkler, je mehr angesteuert werden. Der Effekt kann im obigen Bild bereits bei nur zwei leuchtenden Segmenten beobachtet werden.

Die korrekte Ansteuerung für eine LED sieht daher wie folgt aus:


Hinweis: Sollte die Siebensegmentanzeige in einer batteriebetriebenen Schaltung untergebracht werden, in der sie permanent in Betrieb ist, so ist es hinsichtlich der Haltbarkeit der Batterie sinnvoll, einen 1 kohm-Widerstand für jedes LED-Segment zu verwenden. Die Anzeige leuchtet in diesem Fall nur unwesentlich dunkler.

Für Testzwecke und nur kurzzeitigen Betrieb kann jedoch auch der bewährte 360 Ohm-Widerstand zum Einsatz kommen. Insbesondere dann, wenn sowieso über ein Netzteil mit Netzstrom gearbeitet wird.

Download:

Eine Excel-Tabelle zum Berechnen des Vorwiderstands können Sie hier im XLS-Format herunterladen [51 KB] .

 

War dieser Artikel für Sie hilfreich?

Bitte bewerten Sie diese Seite durch Klick auf die Symbole.

Zugriffe heute: 2 - gesamt: 434.