Hallo Leute
Ich habe vor aus Spass den Arduino Uno eine Fotodiode(BPW34)
in ihrer Helligkeit auszuwerten zu lassen.
Ich dachte mir ich kann die Fotodiode mit einem Arbeitswiderstand
Auswerten.
vgl.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Lichtsensor_/_Helligkeitssensor
Also somit wäre die Kathode der Fotodiode mit VCC/+5V und die Anode
über den Arbeitswiderstand mit GND verbunden. Somit habe ich zwischen
Fotodiode und
Arbeitswiderstand eine zum Fotostrom proportionale Spannung.. Oder irre
ich mich..?
Ich Datenblatt habe ich die angabe gefunden:
Fotoempfindlichkeit, VR = 5 V | S | 80 (≥ 50) nA/lx
Daraus dachte ich mir wenn bei einem lux so ca. 80nA
fliessen so fliesse diese ja auch durch den Arbeitswiderstand und
somit entsteht über dem Arbeitswiderstand eine Spannung.
Die ja dann heissen sollte (U/lx)!! -> Ra * Ip
Oder ist das falsch..
Kann mir jemand villeicht einen tipp geben wie man dies besser lösen
könnte.!?
Mit eine TIA wäre es nicht schlecht.. Erkennt der Arduino eine kleine
Spannung
also wenn ich ja eine kleine Transimpendanz schalte wird sich der
Ausgang
ja nicht gross in eine messbarer Spannung ändern..
Erkennt das der Arduino.. Spannungen von z.B. ca. 10mV - 3V.
Ich denke das kleine Spannungen trotzdem noch gut ausgelesen werden..
Was meint ihr?
MfG
Exeo
Exeo schrieb:> Ich dachte mir ich kann die Fotodiode mit einem Arbeitswiderstand> Auswerten.
Such mal nach Strom-Spannungs-Wandler und Transimpedanz-Verstärker
Oder einfach mal nach BPW34: https://www.google.de/search?q=bpw34> Also somit wäre die Kathode der Fotodiode mit VCC/+5V und die Anode> über den Arbeitswiderstand mit GND verbunden.
Zeichne mal einen Schaltplan davon. Und dann überleg dir, warum andere
das nicht so machen...
> Oder irre ich mich..?
Warumm liest du dich nicht einfach schlau ?
Zwar ist der Strom einer Photodiode schon in weitem Bereich nahezu
linear mit dem Licht, aber:
Es ist der Sperrstrom, nicht der Strom den die LED an einer Last
erzeugt.
Die handelsübliche Schaltung verwendet einen OpAmp als
Transimpedanzverstärker (man ennnt das 'Suchwort'...).
Dann gehen Lux leider von 100000 bis unter 1, also ein weiter Bereich
den man besser logarithmisch erfasst (es sei denn, es geht um einfache
Vergleiche oder nahezu gleiche Helligkeiten). Den Logarithmierer muß man
in Analogtechnik bauen wenn man nur 10 bit A/D hat. Analoge
Logarithmierer sind teuer und schlecht, Schaltungen aufwändig und
ungenau.
Womit wir beim nächsten Problem sind. Die Angaben der BPW34 sind
"typisch", um MESSEN zu können müsste man kalibrieren, also mit einem
Verlgeichswert einstellen. Wenn du schon ein Luxmeter hättest würdest du
keins bauen wollen :-(
Und drittens: Lux sind bewertet nach dem was das Auge sieht, und die
Kurve ist nicht identisch mit der der BPW34. Die BPW21 hätte wenigstens
einen Filter drin gehabtm, damit die halbwegs das misst, was man sieht.
Alles in allem fährst du besser mit einem digitalen Sensor wie dem
TSL45317 oder zumindest TSL2561.
Lothar Miller schrieb:>>> Also somit wäre die Kathode der Fotodiode mit VCC/+5V und die Anode>> über den Arbeitswiderstand mit GND verbunden.> Zeichne mal einen Schaltplan davon. Und dann überleg dir, warum andere> das nicht so machen...
Warum aber nicht? Der Fotostrom hängt nur sehr gering von der
Sperrspannung ab. Für "Helligkeit auszuwerten" ist das völlig
ausreichend und an Einfachheit kaum zu schlagen.
nicht "Gast" schrieb:> Warum aber nicht? Der Fotostrom hängt nur sehr gering von der> Sperrspannung ab.
Wie mans nimmt. Je mehr Spannung desto mehr Sperrstrom. Rein formal hast
du recht, der Fotostrom bleibt gleich, aber wie trennst du den vom
Sperrstrom?
Gruss Reinhard
nicht "Gast" schrieb:> Für "Helligkeit auszuwerten" ist das völlig> ausreichend und an Einfachheit kaum zu schlagen.
Du willst eine Dynamik von etlichen Zehnerpotenzen mehr, als dein
AD-Wandler kann, mit "einfachsten" Mitteln erschlagen? Was, solltest du
dich fragen, machen andere falsch, wenn sie so viel mehr Aufwand
brauchen/treiben?
Ansonsten: probiers einfach aus, und berichte, ob es geklappt hat.
Lothar Miller schrieb:>> Du willst eine Dynamik von etlichen Zehnerpotenzen mehr, als dein
Das ist aber jetzt kein Problem des Frontends, sondern der linearen
Arbeitsweise! Von Logarithmieren hast du bist jetzt aber nicht
gesprochen.
> Ansonsten: probiers einfach aus, und berichte, ob es geklappt hat.
Warum sollte ich das tun? Ich hab' schon hunderte Fotodioden
charakterisiert - was soll ich mir von deinem Vorschlag an
Erkenntnisgewinn erwarten?
nicht "Gast" schrieb:> Ich hab' schon hunderte Fotodioden> charakterisiert
Dafür hast du aber bemerkenswert wenig Ahnung - meine Frage nach dem
Sperrstrom hast du offensichtlich nicht mal verstanden. Naja, die armen
Fotodioden konnten sich ja nicht wehren.
Gruss Reinhard
Reinhard Kern schrieb:>> Dafür hast du aber bemerkenswert wenig Ahnung - meine Frage nach dem> Sperrstrom hast du offensichtlich nicht mal verstanden.
Macht einen Offset-Fehler von 0,014 Lux (typ.). Lies' wenigstens einmal
den ersten Satz des TO.
> Naja, die armen ...> ... Fotodioden konnten sich ja nicht wehren.
Scherzküberl.
nicht "Gast" schrieb:> Macht einen Offset-Fehler von 0,014 Lux (typ.). Lies' wenigstens einmal> den ersten Satz des TO.
Genauer:
a Der Dunkelstrom/Sperrstrom ist bei 10V etwa 10mal höher als bei 0V
b der Dunkelstrom beträgt lt. Datenblatt typ 2, max 30 nA
c von 25 bis 80 Grad steigt der Dunkelstrom um den Faktor 100
Ob der worst Case damit tatsächlich 30x100 nA wären, lässt sich aus dem
Siemens-Datenblatt nicht entnehmen, aber wenns um mehr als einen Spass
geht, kann man das nicht vernachlässigen (ca 40 Lux). Die Wahrheit liegt
irgendwo zwischen deinen 0,014 und meinen 40 Lux.
Gruss Reinhard
Hallo Exo.
Die BPW 34 ist ohne Lambda (v) Filter und cos Phi Ausgleich von Haus aus
nicht brauchbar. Die BPW21 schon eher aber trotz Tageslichtfilter immer
noch zu rot- und infrarotempfindlich.
Es kommt natürlich darauf an was man messen will, mit dem Arduino eignet
sich auch ein langsamer Photodioden verstärker. Der Dynamikbereich ist
mit 10 Bit eher bescheiden. Nimm lieber das Arduino Luxmeter shild von
Sparkfun,
mit einem Taos chip ich glaube 16 Bit Aulösung und i²C Steuerung.
Als Cos Phi Ausgleich eignen sich Teflon Zylinder
Eine eigene Frage?
Dieser Thread ist über 14 Jahre alt.
Stell sie in einem eigenen Thread – dort lesen mehr Leute mit, und sie wird öfter und schneller beantwortet.
