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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik helligkeit messen, definiertes ausgangssignal


Autor: lea (Gast)
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hallo zusammen,

für euch profis wahrscheinlich relativ einfach, für mich etwas 
problematischer. möchte (zu anfang) einfach eine helligkeit erfassen. 
dazu habe ich folgenden lichtsensor.
wenn ich nun die helligkeit erfassen will, muss ich doch eigentlich nur 
eine spannungsquelle anschließen und je nach helligkeit ist der strom 
bzw. die spannung am lichtsensor. wie kann ich die ausgangsspannung des 
lichtsensors auf 0 - 10 volt definieren? wie kann so eine schaltung 
ausschauen? das ganze soll erstamls so einfach wie möglich zu 
realisieren sein.

schon mal besten dank
lea

Autor: MaWin (Gast)
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> wie kann ich die ausgangsspannung des
> lichtsensors auf 0 - 10 volt definieren?

Da das Teil nur 8V aushält und nur 6V sehen sollte,
wird das mit den 10V nichts.

Schau auf Seite 2, dort ist die Schaltung,
und dort ist ein Diagramm, welches zeigt,
daß diese Photodiode mit eingebautem Verstärker
nur von 10 bis 100 Lux sinnvoll messen kann.

Ein Wizt von einem Messbereich.

Vergiss das exotische Bauteil also schnell wieder,
und nimm das, was der Rest der Menschheit verwenden:
Eine Photodiode und ein externer OpAmp als Verstärker,
dann klappt das auch mit deinen 10V.

http://focus.ti.com/lit/an/sboa061/sboa061.pdf
gleich die einfachste Figure 2, wobei man die 10^^9 Ohm
wohl eher durch was viel niederohmigeres erstzeen sollte,
je nach Photodiode, denn du willst vermtulich nicht 0.01
bis 1 Lux, sondern eher 1 Lux bis 100000 Lux lessen.

Willst du statt 0-10V doch lieber digitale Signale,
schau dir mal den TSL230 an.

http://ftp.k-team.com/pub/khepera/datasheets/TSL230.pdf

Autor: lea (Gast)
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hi,
danke schon mal.
wo finde ich geeignete fotodioden bis 100.000 lux? die, die ich bisher 
gefunden habe gehen maximal bis 10.000?
müssen beide widerstände der figure 2 niederohmig sein?
welche funktion haben der kondensator und der widerstand oben in figure 
2?

Autor: lea (Gast)
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ach so, noch etwas.
wie lege ich denn die widerstände richtig aus?

Autor: MaWin (Gast)
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> wo finde ich geeignete fotodioden

Kommt auf deine Genauigkeitsanforderungen an.

Eine SFH2270 macht schon 100000 lux (die du dann mit 2 500k Widerständen 
in 10V umwandeln kannst), aber 1 lux ergibt auf diese Art nur 100uV. Das 
kann man messen, aber vielleicht liegt dir der Bereich nicht. Daher kann 
ich dir nicht sagen, welche Widerstände du wählen musst, es liegt an der 
von dir ausgewählten Photodiode und welche Lichtstärke zu welcher 
Spannung führen soll.

> welche funktion haben der kondensator

Der soll den Frequenzgang der Messung verbessern, kannst du weglassen 
wenn dir die Messgeschwindigkeit egal ist.

Autor: lea (Gast)
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hi MaWin,

MaWin schrieb:
> 100000 lux (die du dann mit 2 500k Widerständen
> in 10V umwandeln kannst), aber 1 lux ergibt auf diese Art nur 100uV.

kannst du oder jemand mir das bitte etwas erläutern? vielleicht mit 
einem rechenbeispiel. bzw. kann mir jemand sagen wo ich die richtigen 
formeln dazu finde.

Autor: MaWin (Gast)
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Das Datenblatt der SHF2270 sagt 100nA/1000lx, also 10uA bei 100000lx und 
daraus sollen 10V werden also 10uA in 1MOhm und das in 2 Widerstände in 
Reihe verteilt, also 500k pro Widerstand.

Autor: Josef Huber (Gast)
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einfach gesagt und zum besseren Verständniss, beim Fotoelement ist in 
der Regel der Strom linear (ziemlich). Wenn man zB. das Fotoelement an 
einem µA-Meter einfach anschließt, ist der gemessene Strom etwa der 
Lichtstärke. Die Schaltung zeigt einen Strom-Spannungswandler. 
Widerstand 2x1MOhm wäre rechnerisch 1µA/1Volt oder 2x100k=10µA/1Volt. 
Immer beide Widerstände gleich ändern. Wichtig ist am Fotoelement nur 
Strom, keine Spannung.

Autor: lea (Gast)
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ok, ich denk, das hab ich verstanden. danke.
gibt es einen bestimmten grund, warum 2x 500k und nicht 1x 1M?
in vielen schaltunge die ich gegoogelt habe ist immer nur 1 widerstand 
drin.

Autor: chris (Gast)
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hallo,

wo kann ich denn die SHF2270 kaufen?
bei con..., pol..., oder reic... hab ich sie nicht gefunden.
hab auch gegoogelt aber auch da nix gefunden.

grüße

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