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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Beschaltung einer Fotodiode


Autor: Jens Fiedler (insanitaeter)
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Ich habe mittlerweile alles hier im Forum durchgelesen aber bin immer 
noch nicht weitergekommen.

Folgende Situation:
Ich möchte die Zeit messen die ein Objekt von a nach b auf der Strecke 
zwischen den beiden Sensoren braucht. Da das Objekt sehr schnell sein 
kann wollte ich eine Fotodiode nehmen.

Die Signale will ich mit meinem ATMEGA8 weiter verwerten. Als Eingänge 
wollte ich die beiden externen Interrupts INT0 und INT1 verwenden.

Ich habe gesagt bekommen das wohl das einfachste ist die Diode in 
Sperrrichtung mit Widerstand zu betreiben, das ganze dann direkt am 
Portpin. Jedenfalls hat mir das gesagt worden, hier im Forum les ich 
fast nur von Operationsverstärkern.
         ___
  -D-----|___|--------
  |    |             |
  |    |             |
  +    Portpin       -

Das sollte dann so aussehen oder ?

Mir ist mittlerweile klar das die Diode einen Strom erzeugt, und keine 
Spannung wie ich erst dachte. Deswegen kann man die ja nicht direkt als 
Signalquelle am Portpin nutzen. Die obige schaltung habe ich noch nicht 
getestet weil ich ehrlich gesagt nicht weiss warum die funktionieren 
soll :/

Da ich leider ziemlicher Anfänger bin wenn es um Elektronik geht renn 
ich hier oft gegen nicht vorhandene Wände... deswegen die Frage:
Kann mir jemand einen Schaltplan verlinken, zeigen, geben der möglichst 
einfach ist ?
Also möglichst wenige Teile ?

Wäre echt klasse !

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Jens Fiedler (insanitaeter)

>Ich habe mittlerweile alles hier im Forum durchgelesen aber bin immer
>noch nicht weitergekommen.

Das bezweifle ich stark . . .

>zwischen den beiden Sensoren braucht. Da das Objekt sehr schnell sein
>kann wollte ich eine Fotodiode nehmen.

Wie schnell?


>Ich habe gesagt bekommen das wohl das einfachste ist die Diode in
>Sperrrichtung mit Widerstand zu betreiben, das ganze dann direkt am
>Portpin.

Einfach ja, schnell nur bedingt.

>Das sollte dann so aussehen oder ?

Kann man in deiner Darstellung nicht erkennen. So gehts

Lichtsensor / Helligkeitssensor

>Spannung wie ich erst dachte. Deswegen kann man die ja nicht direkt als
>Signalquelle am Portpin nutzen.

Richtig.

MfG
Falk

Autor: pfft. (Gast)
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Es gibt ganz Abhandlungen ueber "ich und die Photodiode". Heisst, das 
ist eine eher komplizierte Geschichte. Ist die Messung bei Fremdlicht ? 
Draussen ?
Ein anderer Sensor ist wahrscheinlich einfacher.

Autor: Peter R. (pnu)
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Zur Aussage "sehr schnell".

Also erst mal abschätzen, welche Auflösung in msec oder usec gebraucht 
wird.

solange die Vorgänge nicht schneller als 100 kHz sind, bzw. wenn nicht 
auf unter 10 usec aufgelöst werden muss, ist doch ein Fototransistor 
günstiger, der hat zusätzlich noch Verstärkung "eingebaut".

Wenn man den an einen Eingang des atmega 8 schaltet, und den pull-up 
aktiviert, kann man durch Beleuchten des Foto-Ts den Eingang auf Masse 
ziehen.

Fotodioden nimmt man eher bei schnellen Vorgängen. Da muss der Aufwand 
für einen zusätzlichen Verstärker sowieso getrieben werden.

Autor: Jens Fiedler (insanitaeter)
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Sämtliche Forenthreads zu dem Thema beinhalten zwar ähnliche fragen und 
es werden auch Lösungen genannt. Nur werden die Lösung meistens sofort 
danach kritisiert und die Änderungen nur grob beschrieben. Das bringt 
mir wenig, steigert nur die Verwirrung..

Okay also dann zur geschwindigkeit:
0,00003s Abschattung auf dem Sensor sollten detektierbar sein.

Sind aber nur diese kurzen Einzelimpulse die höchstens 10 mal die 
Sekunde auftreten.

Messung soll in einem Messtunnel erfolgen, kein Fremdlicht.
Entfernung Sendediode - Empfänger maximal 30 cm.


Wenn das ein Fototransistor noch schafft wäre natürlich klasse. Von dem 
wurde mir usprünglich abgeraten weil der "lahm" wäre. Ist natürlich 
relativ.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Jens Fiedler (insanitaeter)

>Okay also dann zur geschwindigkeit:
>0,00003s Abschattung auf dem Sensor sollten detektierbar sein.

Um solche unsinnigen Angaben und das Zählen der Nullen zu vermeiden hat 
der liebe Gott Präfixe erfunden. Hier geht es wohl um 30us. Das Schafft 
man mit einem Phototransistor und viel Licht und kleinem Pull-Up noch.

>Entfernung Sendediode - Empfänger maximal 30 cm.

Bei gescheiter Bündelung kein Thema.

MfG
Falk

Autor: Jens Fiedler (insanitaeter)
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Sorry werd das nächste mal auch den passenden präfix hinschreiben. Das 
war grad ausm Rechner rauskopiert. sorry nochmal.

Dann teste ich das nachher mit Phototransistor.

Vielen Dank für die Hilfe !

Autor: Jens Fiedler (insanitaeter)
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Da ich doch keine Fotowiderstände mehr hatte hab ich nun die Schaltung 
aus Lichtsensor / Helligkeitssensor, genauer "Konstantstromquelle 
mit Arbeitswiderstand " verwendet.

Wenn ich nun die Spannung zwischen GND und der herausgeführten Leitung 
messe schwank diese zwischen 0,1 Volt (dunkel) und 4,2V (direkte 
beleuchtung durch LED).
Da die grenze am Portpin bei 1,2V liegt sollte das ja nun funktionieren. 
Allerdings funktioniert es nur wenn ich das Messgerät gerade 
angeschlossen habe.

Gibts da ne erklärung für ?

Autor: pfft. (Gast)
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Ein Fotowiderstand ist bei weitem nicht schnell genug um 30us zu 
schaffen. Laut Datenblatt machen die etwa 300ms.

Autor: Falk Brunner (falk)
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Masse angeschlossen?

Autor: Jens Fiedler (insanitaeter)
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Masse ist angeschlossen, ja.

Da ich leider nicht mehr weiss was das für Fotodioden sind und die ja 
auch nicht irgendwie lesbar gekennzeichnet sind habe ich nun am 
Spannungsteiler herumexperimentiert und bin nun bei ~10k Ohm gelandet. 
Eigentlich wollte ich das ja ausrechnen statt  probieren aber ohne 
irgendwelche Daten endet das eh im schätzen. Nun ist ein 10k drehpoti 
dran den ich noch da hatte und jetzt schaltet der avr auch wenn die 
lichtquelle ist stark genug ist. Lichtquelle ist im moment eine weiße 
led mit 12000mcd dran, funktioniert bisher bis ca 15cm ohne weitere 
bündelung.

Da nun die technik geht kann ich mich endlich an die software machen, 
das ist eher meine richtung :)

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