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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lichtschranke für Temperaturschrank


Autor: Tom (Gast)
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Guten Tag miteinander

Ich plane zurzeit eine Messung, welche in einem Temperaturschrank 
durchgeführt wird (mit automatischer Auswertung etc..).
Nun fehlt mir nur noch eine Lichtschranke, welche für mich bzw. die 
Software die Startbedingung darstellt.
Die Entfernung von Sender und Empfänger beträgt dabei max. 10cm, was ja 
kein Problem darstellen sollte.
Die maximale Temperatur im Schrank wird höchstens 80°C betragen.

Kann mir hier jemand ein Modul empfehle, welches bei dieser Temperatur 
noch funktioniert?
Alle, die ich gesehen habe, sind da nicht mehr spezifiziert.

Danke und Gruss

Autor: Ulrich (Gast)
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Das schwierigste sollte die Lichtquelle sein. Da gibts es aber auch LEDs 
die bis 100 C spezifieziert sind (z.B. SHF484). Man muß bei 80 C aber 
mit einer deutlich reduzierten Helligkeit und Strombelastbarkeit 
rechnen.

Bei den Fototransistoren / Fotodioden sollten 80C kleine echtes Problem 
sein. Man muß aber mit etwas mehr Untergrund rechnen.

Mit einem fertigen Modul wird es eventuell schwierig.

Autor: Tom (Gast)
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Danke für deine Antwort.
Was meinst du genau mit "[...]Man muß aber mit etwas mehr Untergrund 
rechnen.[...] ?

Autor: Ulrich (Gast)
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Bei hohen Temperaturen steigt der Leckstrom der 
Fotodioden/Fototransistoren an. Auch im dunkel wird da also etwas Strom 
fließen, wenn man mit einer Vorspannung arbeitet. Für eine 
Fototransistor SFH3100, sind z.B. bei 20 C etwa 1 nA an Dunkel Strom 
angegeben, bei 85 C aber schon fast 1 µA.

Autor: Tom (Gast)
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Achso, das ist kein Problem, da die Lichtschranke nur etwa alle 2s für 
ein paar ms aktiv sein wird und die Speisung per Netzteil bzw. 
nachgeschaltetem Regler realisiert ist.
Aber danke für den Hinweis!

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Hallo,

das ist keine Frage der aktiven Komponenten, die gehören nicht in den 
Schrank. Ich führe sowas grundsätzlich mit Lichtleitern aus und 
positioniere so die gesamte Messelektronik ausserhalb des 
Experimentierraums. Kunststofflichtleiter sind spezifiziert bis 70 Grad, 
das heisst nicht dass sie bei 80 Grad schmelzen, aber möglicherweise 
sind sie nicht auf lange Dauer stabil - auch kein Problem, dann eben 
Glas-Faserbündelleiter.

Ich führe damit photometrische Messungen durch, die Anforderungen sind 
also erheblich höher als bei einer einfachen Lichtschranke.

Gruss Reinhard

Autor: ? ? (Gast)
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Ich glaube eher das  Ulrich (Gast) Dir damit sagen wollte,
dass Deine Auswertung etwas tückischer wird.

Das 1mA an sich ist sicherlich kein Problem.

Autor: Tom (Gast)
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Ja gut, aber da ich sowieso nur 2 Zustände habe, sollte die Auswertung 
nicht zu kritisch werden (so denke ich).
Werde das Ganze nächste Woche mal testen.

Autor: Tom (Gast)
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Hallo miteinander

Habe nun alles aufgebaut, funktioniert wie es sollte.
Nun hab ich trotzdem noch eine Frage:

Ich habe jetzt mit einem IR-Transistor und einer IR-LED eine Schranke 
gebaut.
Die Spannung, welche an meinem Spannungsteiler (IR-Transistor und 
Widerstand) abfällt, messe ich per ADC.
Soweit so gut.
Wenn die Schaltung jetzt im Temperaturschrank bei 70°C arbeitet, habe 
ich da irgendwie Probleme damit, also bezüglich der Wärmestrahlung?
Ist es nötig, die LED z.B mit 5kHz zu pulsen und dann per Hochpass am 
Transistorabgriff die Flanken zu zählen, oder funktioniert meine Methode 
auch?

Kann den Test im Temperaturschrank erst nächste Woche machen, daher die 
Frage.

Danke und Gruss

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Tom schrieb:
> Hallo miteinander
>
> ...
> Wenn die Schaltung jetzt im Temperaturschrank bei 70°C arbeitet, habe
> ich da irgendwie Probleme damit, also bezüglich der Wärmestrahlung?

Nein, da solltest Du keinerlei Problem durch Strahlung bekommen.

> Ist es nötig, die LED z.B mit 5kHz zu pulsen und dann per Hochpass am
> Transistorabgriff die Flanken zu zählen, oder funktioniert meine Methode
> auch?

Beides ist machbar. Ersteres erscheint mir einfacher.

>
> Kann den Test im Temperaturschrank erst nächste Woche machen, daher die
> Frage.

Wenn es Deiner Elektronik doch zu warm wird: Es gibt bilige 
Lichtleitfasern (Kunststoff, bis 120 Grad einsetzbar). D.h. man plaziert 
die Elektronik außerhalb, und leitet nur das IR-Licht in den Schrank.

Nur mal so als Denkanstoß.

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Andrew Taylor schrieb:
> Wenn es Deiner Elektronik doch zu warm wird: Es gibt bilige
> Lichtleitfasern (Kunststoff, bis 120 Grad einsetzbar). D.h. man plaziert
> die Elektronik außerhalb, und leitet nur das IR-Licht in den Schrank.

Hab ich schon vorgeschlagen, will er nicht. Ich würds aber trotzdem so 
machen, da ich schon langjährige Erfahrungen damit habe. Übrigens gibts 
das auch fertig zu kaufen.

Gruss Reinhard

Autor: Tom (Gast)
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Wie gesagt, vielen Dank für die Hilfe..wiedermal was gelernt.
Der Testlauf hat bisher einwandfrei geklappt, nächste Woche dann im 
Temperaturschrank!

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