Vorwiderstand für LDR

Nimm einen der einen ähnlichen Wert hat wie der LDR in dem Bereich den 
Du verwenden möchtest. Gibt die beste Sensitivität

Vielen Dank!

Wie realisiere ich eine konst. Stromquelle? Ich habe im den Foren 
gesucht und die Möglichkeit über einen LM317(3-Terminal Adjustable 
Regulator) gefunden. Dabei wird die Referernzspannung des LM317 für die 
Erzeugung der 1mA genutzt.

Das ist ja nicht wirklich eine saubere Angelegenheit ;-). Gibt es eine 
andere Möglichkeit?

Ich beschäftige mich seit erst einige Monaten mit µC, komme aus der 
Softwarerichtung. Daher ist mir nicht ganz klar wie ich 1mA mit +Vin 
3,3V bekomme?

I_Set = I_Bias+I_R =  I_Bias + (V_R/R_Set) (siehe Anhang)

Woher was ich was am R_Set abfällt bzw. wie groß ist I_Bias.

Ich schau mir das Datenblatt seit ca 45min an und finde es zum Verrecken 
nicht!

Datasheet=http://www.reichelt.de/?SID=20hSk6uqwQARQAAGnsQpscb0083b31d3d77c0518b1c35afa6ebb0;ACTION=7;LA=6;OPEN=1;INDEX=0;FILENAME=A200%252FLM234_LM334%2523NSC.pdf

Danke nochmals,

wenn die konst Stromquelle durch einen jfet realsiere müsste es so 
aussehen(Anhang). An A hänge ich dann den LDR an.

Ist es richtig, dass IL=Id ist? Was fällt an Ugs ab wenn Ub=3,3V und 
Id=1mA sein soll. Wenn ich den JFET Bf145B 
(http://www.nxp.com/acrobat_download/datasheets/BF245A-B-C_2.pdf) 
benutzte?

Mir ist es nicht ganz klar. Der Rs und der LDR bilden doch einen 
Spannungsteiler. Aber durch den Rs soll doch der konst. Strom ID erzeugt 
werden?
U_RS ist vom LDR abhängig, der wierderum von der Temperaturabhg ist. 
D.h. U_RS ändert sich somit auch ID?????????

Sorry
U_RS=U_GS

Ich glaub, ich steh auf dem Schlau. sorry wenn ich nerve!

D.h. der Rs ist sowieso konst ,Ugs ist durch den JFET konst, d.h. 
logischerweise ist auch der Strom also Id konst. Damit ich den Rs 
dimensioniern kann, muss mir Ugs bekannt sein. Wie kann ich diesen 
bestimmen?

Ich will ja nicht nicht pingellich sein.

Rs=(Uges/Id)

In Fig.8(oben Datenblatt) ist Ugs bei 15V und 1mA ca. -0,5V

Ist es den so, dass bei 3,3V an Uges -0,11V abfällt?(Dreisatz).

Ich komme auf keinen grünen Zweig. Es ist bestimmt trivial eine 
Stromquelle mit 1mA und 3,3V Spannungsversorung, aber ich werde aus dem 
Datenblatt nicht schlau.

In der Fig.3 des Datenblatts kann man ablesen, dass bei 15V Vds, Id = 
1mA und Ugs=1V ist. Kann ich davon ausgehen, dass bei 3,3V 
Ugs=(1V/15V)*3,3V=0,22V ist? Oder wo sollte ich Ugs bzw. Uds ablesen.

bzw. woher weis ich was an Uds abfällt? Das hängt doch von 
Lichtwiderstand ab.

Ich habe ein zeichnug erstellt, das mein Problem veranschaulichen soll.
Dabei muss ich das Problem zur Erstellung einer 1mA Quelle, rechnerisch 
lösen!

Ich wär euch wirklich sehr dankbar über jede Hilfe!!!!

Hallo,

kleine Anmerkung...
bevor Du mit Deiner Stromquelle kämpfst: Du hast mal gemessen, welchen 
Widerstand der LDR bei der geringsten und größten Beleuchtung hat, die 
Du auswerten willst?

Diese Widerstandswerte und die sich ergebenen Spannungswerte, die Du ja 
auswerten willst, errechnet?

Passt das überhaupt zusammen?

Beispiel: LDR recht wenig beleuchtet -> 100k (bei Dunkelheit habe die 
meist mehrere MOhm), erwartete Meßspannung z.B. 2,5V -> sind 2,5V/100k = 
0,025mA = 25µA.

Das müßte Deine Stromquelle also liefern.
Der eigene minimale Spannungsabfall der Stromquelle muß in jedem Fall 
merklich kleiner als die Differenz zur Betriebsspannung sein, wären bei 
5V also 2,5V, bei 3,3V wären es nur 0,8V.
Unter 0,8V für die Stromquelle zu bleiben halte ich mit einfachen 
Mitteln für unrealistisch, unter 2,5V würde mit obiger Schaltung wohl 
sogar noch machbar sein.

Der Emitterwiderstand wäre da dann (Uled - Ube)/Ice (1,6V-0,65V)/0,025mA 
= 38k. Ob das praktisch noch klappt könnte man ja mal probieren.

Gruß aus Berlin
Michael

Mit LDRs einen leidlich grossen Helligkeitsbereich per Spannungsmessung 
zu erfassen ist nicht sinnvoll möglich. Dazu ist der Widerstandsbereich 
zu gross - ändert sich um 3-4 Zehnerpotenzen.

Was wesentlich besser geht: Mit dem LDR und NE555 einen Oszillator 
(astabilen Multivibrator) bauen, und davon die Entladezeit messen. Die 
ist direkt proportional zum Widerstandwert des LDR. Und ändert sich zwar 
auch entsprechend von zig Mikrosekunden bis hunderte Millisekunden, aber 
das lässt sich besser erfassen.

Hallo,

@A.K.: hmmm... sollte sich doch eigentlich auch ganz gut mit dem 
Analog-Comparator des AVR machen lassen?

LDR von Ub gegen Comparator, passendes C gegen GND, 1k zum 
Comparator-Pin (ich habe schon einen gut beleuchteten LDR abbrennen 
sehen... ;)).

Referenz auf BandGap und dann C mit Pin als Ausgang entladen, DDR 
umschalten und messen, bis der Comaparator anspricht.

Gruß aus Berlin
Michael

So geht's natürlich auch. Ich habe das mit dem NE555 gemacht, weil damit 
die Leitung zwischen Controller (Keller) und LDR (draussen) beliebig 
lang werden darf ohne Störungen einzufangen.

Hallo,

schon klar, aber manch einer nimmt ja heutzutage lieber einen ATiny als 
einen 555...

Ich habe mein obiges Posting gerade nochmal durchdacht, ist ungünsig mit 
dem Schutzwiderstand, 1k kann ein LDR schnell erreichen und dann klappt 
das nicht. Ich würde also lieber ein Pin des AVR opfern, den LDR da 
dran, den Comparator direkt an LDR/C. LDR-Pin auf tristate, Comparator 
auf Ausgang L, dann auf Eingang tristate und LDR-Pin auf Ausgang H und 
messen.

So sollten es alle beteiligten überleben, das C dürfte ja praktisch 
ziemlich klein ausfallen. Müßte ich glatt mal zusammenstecken...

Gruß aus Berlin
Michael

So arg klein ist der C nicht. Beim NE555 hatte ich bei unbekanntem 
LDR-Type sowohl 2,2nF als auch 100nF probiert und bin bei 100nF 
geblieben, damit ich im prallen Licht deutlich unterhalb von MHz bleibe.

ok,

ich merk schon das geht hier etwas weiter als mein Horizont erlaubt 
(BandGap , Ozillator, astabiler Multivibrator) ;-).

Ich möchte nur eine halbwegs genaue Lichtmessung durchführen. Einfach 
den LDR an den ADC des µC wurde mir oben gesagt, wäre zu ungenau. 
Deswegen dachte ich mir, dass ich es wohl mit der konst Stromquelle 
versuchen muss.

Gibt es denn eine andere "einfache" Möglichkeit zur Messung der 
Lichtstärke, vielleicht smart-sensoren, wie bei 
Temperatursensoren(dallas mit 1-wire)?

@Michael
Wenn ich doch die Spannungsversorgung erhöhe, sagen wir mal auf 5V, und 
die ADC-Spannung, die dann unter Umständen über 3,3V (3,3V max des ADC 
im µC) sein kann, über einen Spannungsteiler auf meine maximale 
"helligkeit" runterbreche, kann ich doch eine kontst Stromquelle 
benutzten?

ich habe es so verstanden, dass man mit dem R1 aus deiner Zeichung den 
Strom einstellen kann. An R1 fallen die 1,6V wie bei der Diode ab. Ist 
es denn nicht so, wenn die Spannung an dem LDR berechnung will,dass ich 
das über dem Maschensatz ausrechnen: Uldr=5V-Uled-Ube?

"Beispiel: LDR recht wenig beleuchtet -> 100k (bei Dunkelheit habe die
meist mehrere MOhm), erwartete Meßspannung z.B. 2,5V -> sind 2,5V/100k =
0,025mA = 25µA."

Mit ist schon klar, das dort 25µA fliesen, aber ist nicht das ziel der 
konst stromquelle dort 1mA fliesen zu lassen bzw. wo ist da mein 
Denkfehler?


Ich weiss viele viele Fragen,.....

Rechne mal mit Hellwiderstand 500 Ohm, Dunkelwiderstand 5 MOhm.
Egal was für einen Strom du verwendest, entweder kriegst du bei Licht 
Spannungen um Mikrovolt-Bereich, oder im Dunkeln zig Volt. Und eine 
dafür Messbereichsumschaltung mit verschiedenen Widerständen vgl. 
Multimeter zu implementieren, ist m.E. offensichlicher Unfug.

Ein LDR mit Spannungsteiler (oder auch Stromquelle) eigent sich nur, um 
eine Schwellwertmessung durchzuführen. Beispielsweise um ein Gartenlicht 
helligkeitsabhängig ein- oder auszuschalten. Für mehr ist das nicht zu 
gebrauchen.

Mit LDR ist eine Zeitmessung der richtige Weg.

Andere Möglichkeiten

- Der TSL 230 (235??) wandelt Lichtintensität in Frequenz (ich glaube 
proportional)

- Der Typ TSL (240..260???, musst Du googeln) wandelt Lichtintensität in 
Spannung.

- Mit einer LDR- C Reihenschaltung kannst Du in Bascom sehr leicht die 
Ladezeit des Kondensators über den LDR messen, klappt aber nur bis 
10KOhm beim vorgeschlagenen C=100nF. Wenn Du also auf sehr kleine 
Lichtmengen verzichtest (ab R>10KOhm), ist dies eine einfache Lösung. 
Bascom-Befehl: Getrc(..)

Inwieweit diese Möglichkeiten Deinen Messanforderungen genügen, weiß ich 
nicht. Relative Helligkeitsvergleiche sind mit der 3.Methode superleicht 
zu realisieren.

Hallo,

@A.K.: Du hast völlig recht, mit dem LDR aus der Kramkiste 
(Dunkelwiderstand > 2M, direkt an einer Leuchtstoffröhre < 100 Ohm) 
komme ich erst mit 1µ auf sinnvolle Capturewerte bei 8MHz Takt.

Ist vermutlich auch nicht das günstigste Exempla dafür bzw. ich solle 
eine eine Lochblende davor machen, wenn mich Dunkelheit nicht so sehr 
interessiert. Andererseits quäle ich gern (privat) AVRs, bei 1,23V am C 
(BandGap) und der Schaltfolge erst den LDR + Pin nach GND legen und dann 
den Comparator, sollte das nichtmal so schlimm sein, kann ja dazwischen 
noch etwas warten, dann ist der C über den LDR schon merklich entladen.

Ist zumindest eine Möglichkeit, mit nur 2 Bauteilen (LDR und C) und 2 
Pins am AVR einen großen Bereich Helligkeit über Software zu erfassen, 
wenn es Dunkel wird, muß eben der Prescaler umgeschaltet werden, wenn 
der Counter überläuft, wieder zurück.

@Rainer:

>Mit ist schon klar, das dort 25µA fliesen, aber ist nicht das ziel der
>konst stromquelle dort 1mA fliesen zu lassen bzw. wo ist da mein
>Denkfehler?

Damit dort weiter 1mA fließen, muß die Konstantstromquelle aber dann 
auch die nötige Spannung liefern können. Das wären im Beispil dann bei 
100k/1mA = 100V...

Die Stromquelle müßte an den LDR also 100V anlegen, dann würde weiter 
1mA fließen. Deren Betriebsspannung müßte also höher als 100V sein und 
außerdem hättest Du dann 100V über dem LDR zum Messen, nutzt Dir also 
nichts.

Zu meiner Version (gerade mal getestet):
LDR an einen Portpin, anderes Ende den - Eingang des Analog-Comparators, 
von dort ein Kondensator nach GND. Werte siehe oebn...

Jetzt beide Pins auf Ausgang mit L-Pegel. Damit ist der Kondensator 
kurzgeschlossen und Entladen.

Den Comparator so einstellen, daß er an seinem + Eingang die interne 
Bandgap-Spannungsquelle benutzt und daß er den Capture von Timer 1 
triggert.

Zum Messen jetzt Timer 1 Prescaler setzen und Counteregister auf 0 
setzen.
Den Comparator-Eingang auf Eingang programmieren und den Pin, wo der LDR 
allein dranhängt, auf H setzen.

Jetzt wird der Kondensator über den LDR aufgeladen, das dauert je nach 
Helligkeit verschieden lange. Wenn die Spannung am Kondensator höher 
wird als die der Bandgap-Quelle, löst der Comparator ein Capture des 
Timers aus, setzt das Captureflag und Du holst Dir den Wert aus dem 
Capture-Register ab, Das ist Deine Helligkeit...

Jetzt den Timer stoppen, den Pin mit dem LDR auf L setzen, jetzt wird 
der Kondensator über den LDR entladen. Wenn das C sehr groß ist, etwas 
warten, dann den Comparator + Eingang auch als Ausgang L setzen, damit 
der C richtig entladen wird.

Inzwischen kannst Du über den Meßwert nachdenken lassen, wenn neu 
gemessen werden soll, geht es wieder wie oben von vorn los.

Alles nötige zur Programmierung ist im AVR-Datenblatt zu finden, ich muß 
jetzt erstmal weg, kann aber nachher mein Testprogramm und Testschaltung 
noch hier reinstellen...

Gruß aus Berlin
Michael

@Michael Das wäre sehr hilfreich!!

> komme ich erst mit 1µ auf sinnvolle Capturewerte bei 8MHz Takt.
> wenn es Dunkel wird, muß eben der Prescaler umgeschaltet werden

Ich habe das an einem LPC2000 dran. 32-bit Timer mit 59MHz Takt sind 
dafür ganz praktisch ;-).

Hallo,

ich habe mich bei elko umgeschaut. Dor fand ich diesen beitrag 
(http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210253.htm).

Wie kann ich den Spannugsabfall am RC messen?, denn diese muss ich mit 
dem ADC des µC bearbeiten. Wenn ich den ADC oberhalb des Rc anlegen, 
messe ich die Spannungsabfall der ganzen Schaltung, und nicht die des 
Rc.

Hallo,

indem Du meine Schaltung von oben nimmst, die ist deshalb andersrum mit 
einem pnp...

Ob Du 2 normale Dioden (Uf ~ 1,4V) nimmst oder eine rote LED (Uf ~ 1,6V) 
ist prinzipiell egal.

PS: welchen AVR willst Du nehmen (ich kann Dir nur Software für AVR 
hinlegen, mit PIC usw. habe ich nichts am Hut).

Mega8/16/32 oder 90S8515/Mega8515/Mega162 oder Tiny2312 liegen irgendwo 
greifbar.
Was willst Du zum Testen mit den Daten machen? Gibt es da schon was 
(Display oder so) oder über UART zum PC schicken?

UART (bei den Megas) kann ich reinhängen, dann welcher AVR-Takt und 
welche Baudrate?

Mir ist da nämlich eine ganz andere Idee gekommen, wofür ich das 
gebrauchen kann, es ist also insofern kein Aufwand für mich.

Gruß aus Berlin
Michael

Ich habe eine leider einen LPC2148. Die UART<=>PC funktioniert.
Mit der Software habe ich nicht so grosse Problem wie mit der Elektronik 
;-).
Die Daten, die vom ADC des LPC über eine Uart gesendet werden, werden in 
einer GUI, die in Java geschrieben ist, ausgegeben. Ich weiss, dass für 
Elektrotechniker Java ein "no go" ist. Jedoch ist es schnell zu 
programmieren.

In deiner Schaltung dient R1 zur Einstellung des Strom(I3), der durch R1 
bzw. R3 fliesst.

Uled=1,6V
Ube=0,65V
I3=1mA
Bei einem mA heißt das: Ur1=Uled-Ube => R1=(Ur1-Ube)/I3=ca.1K

Ich habe max. 12V zu Verfügung damit könnte der LDR maximal:
R3_max laut dem Link von elko (oben): R3_max=(Ub-U1)/I3=11K gross 
werden.

Wie du schon gesagt hast, wenn es dunkel ist, sind es mehere Mohm.
Was würde den passieren wenn der LDR größer wird als max. Die 
Stromquelle würde einbrechen, aber was hat das für Auswirkung auf die 
ADC-Messung?

Wenn es du also partout mit dem ADC machen willst, pass auf: Wenn bei 
den LPCs einer der Pins vom ADC >3,3V wird, messen alle ADC-Kanäle 
Unfug.

Ich wüsste übrigens gern, was das mit der Konstantstromquelle soll. 
Linear wird der LDR dadurch m.E. auch nicht.

Hallo,

wenn ich mich jetzt nicht furchtbar irre, hat der Stromverlauf einer 
Fotodiode im Elementbetrieb eine ziemlich gute logarithmische Kennlinie.

Also recht niederohmigen Widerstand über eine Fotodiode und die 
Fotospannung messen. Irgendwo gab es da mal was drüber...

Hat den Vorteil, daß über einen recht großen Bereich der Helligkeit 
gemessen werden kann und vermutlich den Nachteil, daß bei wenig Licht 
auch sehr wenig oder garnichts bei rauskommt.

Gruß aus Berlin
Michael

@A.K. hab dies unter Anderem auch hier gelesen. Ich wüsste auch nicht 
anders ,wie man es machen könnte, den in den Datenblätter zu ldr stehen 
durch die Werte zu R10,R10,R01,R05,Ton,Toff, weder eine Formel noch 
sonst was

Linearisierung: Zeit eines über LDR geladenen oder entladenen 
Kondensators messen und davon den Logarithmus nehmen. Mit den 
32bit-Timer-Captures eines LPC2000 bleibt dir ein Überlauf erspart, das 
von Michael erwähnte Spiel mit dem Prescaler entfällt daher.

So grad gestern realisiert mit LPC2129 und NE555-LDR-Oszillator. Da der 
LPC keinen Analog Comparator hat, ist Michaels Variante nicht direkt 
anwendbar (einen NE555 durch eine 8pin-ATTiny zu ersetzen mag Spass 
machen, muss aber nicht wirklich sein - der könnte dann zwar auch die 
Linearisierung übernehmen, aber Logarithmen rechnen kann der LPC 
besser).

Wenn du es hinkriegst, mit ADC einem LDR den Wert für einen leidlich 
grossen Helligkeitsbereich zu entlocken, gib Laut. Interessiert mich 
auch. Vielleicht indem ein Logarithmierer per OPV den LDR linearisiert? 
(bitte nicht erst nehmen).

Die Schaltung.

Und das Grundgerüst der Messung. Nicht direkt kompilierbar.

@A.K.
Ich habe mir den Quellcode, sowie die Zeichnung angeschaut. Ich werde es 
mal versuchen.

@Travel Rec.
Oh, da habe ich wohl was nicht ganz verstanden. d.h. also, dass nur den 
idealen Spannungsteiler eine höhere Meßgenauigkeit erreicht wird?

Kleine Korrektur im Code (zuviel Testkram rausgeworfen):

1

static void

2

t0interrupt(void)

3

{

4

    if (TIMER0.ccr & TIMER_CCR_CR0_FALLING) {

5

  // falling edge

6

  t0capt.last = t;

7

  TIMER0.ccr = TIMER_CCR_CR0_IE | TIMER_CCR_CR0_RISING;

8

    } else {

9

  // rising edge

10

  t0capt.time = t - t0capt.last;

11

  t0capt.count += 1;

12

  TIMER0.ccr = TIMER_CCR_CR0_IE | TIMER_CCR_CR0_FALLING;

13

    }

14

    TIMER0.ir = TIMER_IR_CR0; // clear interrupt

15

}