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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik helligkeitsmessung mit BPW34/TLC272


Autor: Heinz Krebs (hkrebs)
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Servas!

Ich möchte vorausschicken, dass ich von Elektronik nur Grundkenntnisse 
habe, weshalb ich vielleicht mit meinem banalen Problem nicht zurande 
komme.

Mein Plan: ich möchte die Helligkeit in meinem Gewächshaus messen, 
welches über 1wire-Bauteile gesteuert wird. Dazu ich habe einen Bauteil 
welcher Spannungen von 0-10 V messen kann.

1. Ansatz: ich habe mir eine BPW34 gekauft und hänge sie an den 
1wire-Bauteil. Somit messe ich Spannungen von ca. 0-0.4V, aber nachdem 
das nicht wirklich linear ist, kann ich also nur Sonnenaufgang und 
Sonnenuntergang feststellen.

2. Ansatz: Auf der Websuche bin ich auch auf dieses Forum gestossen und 
auf einen Beitrag mit einem TLC272 
(Beitrag "schnelle und einfache Lichtschranke", Bild1). Das habe ich 
versucht nachzubauen (ohne 74HC07D). Ausserdem habe ich keinen TLC272D 
bekommen sondern nur einen TLP272CP. Auf PIN 8 habe ich 12V angelegt, 
und PIN 4 habe ich mit PIN 5 auf Masse gelegt (Bild2). Ich kann aber 
eigentlich keine Verstärkung feststellen, sondern messe wieder nur 
Spannungen von ca. 0.3V

Was mache ich falsch? Ich bräuchte nur eine ganz einfache Schaltung, es 
können auch kleinere Spannungsdifferenzen als 0-10V erzeugt werden, und 
es muss auch nicht exakt linear sein ...

ciao
  H.

Autor: Helmut (Gast)
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Was soll denn ein TLP272 sein?

Ist das überhaupt ein Opamp?

Link auf Datenblatt?

Autor: Heinz Krebs (hkrebs)
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Servas!

Das war ein Tippfehler! TLC272CP (Datenblatt: 
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet2/b/0fo1r...)

ciao
  H.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>TLC272CP.

Geht in ordnung.

>. Ich kann aber eigentlich keine Verstärkung feststellen, sondern messe wieder 
nur Spannungen von ca. 0.3V

BPW34 richtig rum eingesetzt?
Mit dem 10K Widerstand regelst du die Verstärkung.

Würde eher je nach Anforderung in Richtung 100K ... 1Meg gehen.

Mit deinen Bauteilen bekomme ich mit einer 25W Lampe mit 10K ~3V und mit 
100K im halbschatten schon 4V.

Autor: Helmut (Gast)
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Nimm halt 100kOhm statt 10kOhm.
Dann gibt es die zehnfache Ausgangssapnnung.

Die Helligkeit schwankt je nach Bewölkung um Faktor 100 oder mehr.
Ganz schlimm wirds mit dem Dynamikbereich, wenn die Sonne dann auch
noch zu bestimmten Zeiten direkt draufstrahlt.
Man müsste entweder den Photostrom logarithnieren (
ein paar Dioden in Serie statt 10k Widerstand) oder den Widerstand
umschalten.

Eine Messung mit Zimmerbeleuchtung ist wie Abends nach Sonnenuntergang.

Helmut

Autor: Hermann Gebhard (df2ds)
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Hallo,
deine Schaltung mit dem TLC272 ist ein Strom-Spannungs-Wandler und kein 
Verstärker...

Das ist auch gut so, da nur der Strom durch eine Fotodiode linear mit 
der Helligkeit zunimmt. Die Spannung ist als Maß für die Helligkeit kaum 
zu gebrauchen.

Bei richtigem Aufbau solltest du am Ausgang des TLC eine Spannung 
erhalten nach der Formel
.

Bei 0,3V und den angegebenen 10 kOhm wäre das ca. 30µA Fotostrom. Das 
klingt plausibel.

Mach' doch mal den Widerstand größer (so zwischen 100K und 1M). Dann 
sollte am Ausgang auch gut eine Änderung messbar sein.
Übrigens: Hat der OP-Amp einen ausreichend kleinen Offset-Strom? Wenn 
der in die Größenordnung des Fotostroms kommt, ist das Messergebnis auch 
nicht wirklich zu gebrauchen!

Viel Erfolg!
  Hermann

Autor: Ulrich (Gast)
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Der Bias Strom beim TLC272 ist genügend kleine ( CMOS OP-amp, also 
irgendwo im pA Bereich).

Wenn man den Strom dann doch wieder per logarithmierer bearbeitet, kann 
man auch gleich die Spannung an der Fotodiode messen bzw. verstärken, 
dann aber halt hochohmig. Das sollte aufs gleiche rauskommen. Die 
Leerlaufspannung geht über einen ziehmlich großen Bereich halt wie der 
Logarithmus der Intensität. Ist ziehmlich nichtlinear, aber für einige 
Anwendungen besser als linear.

Autor: Helmut (Gast)
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Und wo wir schon beim logarithmieren sind, hier die Luxusvariante.

http://www.analog.com/static/imported-files/data_s...

Dürfte allerdings in Einzelstückzahlen bei > 30Euro liegen, also viel zu 
teuer.

Helmut

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Realistisch betrachtet würde es reichen, wenn Du:

- Die Kathode der Fotodiode einfach an +12V hängst
- Die Anode über den Messwiderstand an Masse anschließt
- TLC272 weglässt

Somit liegt am Widerstand wieder eine Spannung an, die proportional mit 
der Helligkeit steigt.

Das funktioniert, weil hinten ein Schmitt-Trigger mit sehr hochohmigen 
Eingang angeschlossen wird, der die Messung nicht beeinflusst.

Autor: Ulrich (Gast)
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Wenn man schon mit einen Schmidttrigger was analoges messen will, dann 
wohl eher indem man einen Helligkeits - Frequenz Wandler aufbaut.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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Eben. Der Schmittriger IC4 it doch schwachsinn. Du willst doch gerade 
0..10V haben...

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Hm. Stimmt, da oben steht was von 0-10V. Verdammt, und ich dachte, er 
will schalten. Ich muss weg...

Autor: JensG (Gast)
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Der TLC272 kann Spannungen bis herunter zur Masse nicht verarbeiten. 
Nimm den LM358. Solltest Du eine negative Spannung zur Verfügung haben, 
dann kannst Du Masse auch auf z.Bsp. -12V legen,

Gruß  --  JensG

Autor: sdswdwsdwd (Gast)
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OPT101 und Konsorten

Autor: eric (Gast)
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Ich hab mal ein kleines Modell Angehängt, mit dem man die Einstellungen 
mit dem freien MultiSim von Mouser durchrechnen kann.

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