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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED als Referenzlichtquelle stabilisieren


Autor: Friedrich K. (fiete)
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Hey Leute,

für das Ausmessen eines Spektrometers benötige ich eine möglichst 
stabile, farbige Lichtquelle. Dabei ist es wichtig, dass die Helligkeit 
konstant bleibt. Der Absolutwert spielt dabei keine Rolle, auch muss sie 
nicht superhell sein, aber die relative Schwankung sollte minimal sein.

Genügt es im Prinzp einfach eine Stromquelle zu basteln oder bekomme ich 
damit die Temperaturdrift nicht erschlagen? Ich habe bisher noch keine 
Messungen zur Temperaturdrift gemacht, aber manchmal kann man den Effekt 
ja sogar sehen (schlecht gekühlte Fahrrad-LED).

Die Lösung sollte einfach und zweckmäßig sein.


Gruß, Fiete

Autor: Klaus2 (Gast)
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WIE genau?

Die Reststromwelligkeit etc könntest du ja mit einem Oszi messen, genaue 
Stromquellen gibt es schon. T-drift der LED wäre zB zu vernachlässigen, 
wenn du ein HP-LED bei nur 20mA betreibst - in den ersten 30sec sollte 
da nicht so viel passieren, denke ich mal?

Klaus.

Autor: Friedrich K. (fiete)
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Klaus2 schrieb:
> WIE genau?

Die Intensität sollte im Promille-Bereich schwanken. Also dI/I sollte 
nicht größer als 0.3% sein. Ich werde das mal ausmessen, wie arg das 
wirklich ist.

Zeitliche Schwankungen sind nicht so schlimm, wenn sie 50Hz oder höher 
sind, denn das Spektrometer integriert über ein paar sekunden.

Vielleicht reicht es auch, nach dem Einschalten ein bisschen zu warten 
bis alles thermalisiert ist und dann zu messen. Ich dachte da gibts 
vielleicht eine Standard-Lösung.

Gruß, Fiete

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Die Messung ist nicht mit Umgebungslicht verseucht, nehm ich an. Man 
koennte auch einen Teil den Lichts mit einer Photodiode messen und 
dessen Amplitude stabilisieren.

Autor: Falk Brunner (falk)
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Eine gute Konstantstromquelle könnte das schaffen.

MFG
Falk

Autor: Klaus2 (Gast)
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am besten mal KSQ + HP-LED bei 20mA mit einem kalibirierten gerät 
untersuchen. ggf sollte man die led auch besser erstmal 20s einlaufen 
lassen, dann dürfte die T ja konstant bleiben. und die 0.3% halte ich 
auch nicht für unmöglich, ggf aber einen linearrregler nehmen.

Klaus.

Autor: Guido Körber (Gast)
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Das wird nicht einfach. LED haben eine mit steigender Chiptemperatur 
sinkende Lichtausbeute. Es wäre also notwendig die LED auf einer 
konstanten Temperatur zu halten und den Strom sehr genau zu regeln.

Autor: Der Fühler (Gast)
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> Das wird nicht einfach.
Und weil das so ist, macht man keine Dauermessung, -> also nur mit 
Pulsen messen. Der Einfluß der Umgebung birgt schon genug 
Schwierigkeiten.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Der Fühler (Gast)

>Und weil das so ist, macht man keine Dauermessung, -> also nur mit
>Pulsen messen.

Wir eher schwierig,

"denn das Spektrometer integriert über ein paar sekunden."

> Der Einfluß der Umgebung birgt schon genug Schwierigkeiten.

In einem Spektrometer ist es meist recht dunkel ;-)

MfG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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Sehr genaue Quarzoszillatoren (OCXOs, Oven controlled crystal 
oscillators) heizen den Quarz auf ca. 60°C und reglen die Temperatur. 
Das könnte man auch mit einer LED machen. Dazu die Konstantstromquelle, 
und alles ist palletti.
Die Elektronik sollte man auch in den geheizten Raum einbringen, das 
reduziert weitere Temperatureinflüsse auf die Regelung von Temperatur 
und Strom.

MFG
Falk

Autor: Klaus2 (Gast)
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"in einem spektrometer"? da gibts aber sehr verschiedene bauformen, auch 
ohne "innen".

ich plädiere für eine völlig unterversorgte highpower-led. und den 
versuch mit einem referenz-SM

Klaus.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Friedrich K. schrieb:
> bis alles thermalisiert ist und dann zu messen.

Aha.

> Ich dachte da gibts
>
> vielleicht eine Standard-Lösung.

Gibt es bereits seit den 80ern: Heißt Regelkreis mit Photodiode.


Und nicht vergessen, bei den Genauigkeitsanforderungen von denen Du 
sprichst die Photodiode per Thermostat auf konstanter Temprartur halten.

Sonst wird das nix mit der Stabilität und Genauigkeit (wenn du mehr als 
ein paar Minuten spektroskopierst.).

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Hallo,

ist denn überhaupt sicher, dass die spektrale Verteilung für das 
Vermessen eines Spektrometers ausreichend gleichmässig ist? Es nützt 
wenig auf 0,1% zu stabilisieren, wenn sich verschiedene Spektralbereiche 
um 20% unterscheiden.

Gruss Reinhard

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