Hallo zusammen
Ich überlege mir gerade, wie man ein langsames Einpendeln einer Spannung
relativ simpel erkennen könnte. ADC und uC sind leider nicht geplant,
deshalb will ich nicht extra für dieses Feature noch welche zufügen.
Erst kam mir was in Richtung D-Regler in den Sinn, aber bei extrem
tiefen Frequenzen? Ich weiss nicht... Wohl eher nicht.
Hintergrund:
Konstante Lichtquelle, bei der ich mittels Photodiode messen will, wann
sich die Lichtleistung eingependelt hat. Es handelt sich um einige
Highpower LEDs und ich erwarte, dass deren Lichtleistung bei
sprungartigen Stromänderungen sich nicht sofort einpendelt, sondern
aufgrund thermischer Einflüsse etwas träge reagiert.
Ideen? ;)
Gruss, Leander
Willst du das thermische Gleichgewicht erkennen oder die Lichtleistung
konstant halten? Im zweiten Fall wäre es wohl sinnvoll, einen PI-Regler
zusammen mit der Fotodiode aufzubauen. Du gibst dann quasi die
Wunschhelligkeit vor, und der Regler sorgt für den richtigen Strom.
Luxmeter und draufgucken ?
Differenzieren ist schon richtig, auch bei langsamen Signalen. Wenn die
analoge Variante zu empfindlich wird, kann man auf digitale
Fertigbausteine zurückgreifen:
Delta-U NiMH Akkulader erkennen lassen wann die Spannung (an einem
Widerstand aus der Photodiode) nicht weiter steigt ?
Miller liegt eigentlich ganz gut. Eine PI-Regelung werde ich aufbauen,
Feedback kommt von der Photodiode. Ich war mir aber nicht ganz so
sicher, ob das genügt.
Was passieren kann:
Durch die Temperaturänderung wird zwar die Leistung beeinflusst, doch
durch das Feedback der Photodiode ausgeglichen. Wie prima das klappt,
hängt wohl dann am Design meines Reglers ab.
Aber: Ob die Wellenlänge dann auch stabil ist oder nicht - das wird
schwieriger :(
Vielleicht müsste ich eher die Spannung am NTC überwachen, um zu sehen,
ob die Temperatur stabil ist. Denn so wäre wohl auch die Wellenlänge
relativ stabil überleg
@MaWin:
Ne sowas sollte schon eher automatisch erkannt werden, manuelles
Auslesen eines Luxmeters fällt daher flach.
Akku-Lader? Interessante Idee, aber ich denke, da gäbe es auch noch
besser geeignete ICs, oder nicht? Gedankengang gefällt mir aber!
Grüsse, Leander
Ich bins nochmal.
@Miller:
Für einen solchen Regler habe ich mir auch schon Gedanken gemacht.
Entweder ein normaler PI-Regler, bei dem der Sollwert mit dem Feedback
der Photodiode verglichen wird. Man müsste dann wohl einfach das
Feedbacksignal soweit verstärken, bis es auf demselben Level liegt wie
der Sollwert. Naja, etwas mühsam...
Oder aber ein etwas aufwändigerer Aufbau mit einem Multiplier ADL5391
(oder ähnliche). Am X-Input käme z.B. das Steuersignal (entspricht dann
Faktor 0-1, also 0-1V, 0-100%). An Y hänge ich eine Spannung an, die dem
Photodiodensignal bei maximaler Bestrahlung entspricht (Sample&Hold
mittels DS4303 beispielsweise).
Am Output des Multipliers hängt dann der PI-Regler. Der Multiplier dient
eigentlich zur erweiterten Steuersignalanpassung.
Oooooder ich sehe vor lauter Bäumen den Wald nicht mehr ;)
Grüsse, Leander
lucerne schrieb:> Ich bins nochmal.>> @Miller:> Für einen solchen Regler habe ich mir auch schon Gedanken gemacht.> Entweder ein normaler PI-Regler, bei dem der Sollwert mit dem Feedback> der Photodiode verglichen wird. Man müsste dann wohl einfach das> Feedbacksignal soweit verstärken, bis es auf demselben Level liegt wie> der Sollwert. Naja, etwas mühsam...
Nein, eigentlich nicht. so was ist Standard-Problematik bei Reglern.
Soweit also gut gelöst und es gibt sogar fertig kaufbare Varianten.
>> Oder aber ein etwas aufwändigerer Aufbau mit einem Multiplier ADL5391> (oder ähnliche). Am X-Input käme z.B. das Steuersignal (entspricht dann> Faktor 0-1, also 0-1V, 0-100%). An Y hänge ich eine Spannung an, die dem> Photodiodensignal bei maximaler Bestrahlung entspricht (Sample&Hold> mittels DS4303 beispielsweise).> Am Output des Multipliers hängt dann der PI-Regler. Der Multiplier dient> eigentlich zur erweiterten Steuersignalanpassung.>> Oooooder ich sehe vor lauter Bäumen den Wald nicht mehr ;)
Yepp. Aus Deiner Antwort zu schließen ist es die Lichtleistung die Dich
interessiert.
Wie Dir Miller schon gepostet hat, schlichter PI und fertig ist es.
Multiplizierer ist nett, aber für sowas nicht zwingend. Außer, es gäbe
eine erweiterte Aufgabenstellung - von der hast Du dann aber bisher
nichts verraten.
Somit würde ich auch erstmal mit PI anfangen.
lucerne schrieb:> Vielleicht müsste ich eher die Spannung am NTC überwachen, um zu sehen,> ob die Temperatur stabil ist. Denn so wäre wohl auch die Wellenlänge> relativ stabil *überleg*
Wenn es dir nur darum geht, das Erreichen des Gleichgewichts zu
erkennen, warum dann nicht direkt an die Quelle gehen? Miss die
Forwardspannung der LED, wenn diese sich nicht mehr ändert, ist das
Gleichgewicht (sowohl Temperatur als auch Strom!) erreicht.
Andreas
Hallo zusammen
Erst schonmal herzlichen Dank für eure Antworten.
@Andrew:
Erweiterte Aufgabenstellung - nicht wirklich. Ich habe mir bloss
verschiedene Gedanken gemacht, bevor ich hier ein neues Thema eröffnen
wollte. Vielleicht ne bessere Variante bezüglich Noise? Ich weiss es
nicht. Wollte meine Gedankengänge etwas offenlegen.
Die Stromquellen müssen auch nicht schnell sein oder so, das
Einschwingverhalten wird ja sowieso durch die trägen Temperatureinflüsse
gebremst. Egal wie schnell mein TEC-Treiber sein wird. Dazu verwende ich
übrigens den LTC1923 und werde ihn mittels Gatetreiber auf 12V
"aufbohren". Mal sehen, ob das tut wie es soll ;)
@Andreas:
Die Idee ist gut! Geht so in Richtung "Messung über Kelvinkontaktierung"
wenn ich mich nicht sehr irre. So würde man direkt am Device messen,
danke dir! Bloss: Auch hier benötige ich noch immer eine Schaltung,
welche diesen vervollständigten Einschwingvorgang detektieren kann.
Nur - wie?
Wie schon gesagt, D-Regler ist mir bei solch tiefen Frequenzen zu
heikel. Denke da so an 0.1-0.5Hz und das ist einfach ziemlich heikel...
Grüsse, Leander
Diese Power-LEDs werden sehr heiß. Je heißer umso weniger
Licht(schlechterer Wirkungsgrad). Das kann sich doch über Minuten
hinziehen.
Die Messung der Helligkeit (Photodiode) wäre sicher das Beste und
Einfachste. Vorteil, da musst du keine Drähte zur LED ziehen. Ob du dann
regelst oder dich einfach mit beliebiger aber konstanter Helligkeit
zufrieden gibst, ist dann die nächste Frage. Den Photostrom kannst du
direkt mit einem Multimeter messen. Du brauchst also keine
Extraschaltung bauen.
Hallo Helmut
Doch, die Extraschaltung brauche ich. Diese muss einen logischen Pegel
ausgeben, sobald das Licht einen konstanten Wert einhält.
Nunja, in meinem Fall habe ich es wirklich mit Highpower zu tun.
Allerdings: Wenn der thermische Einschwingvorgang mehrere Minuten dauern
würde, hätte ich im Design definitiv was falsch gemacht ;)
Nene, so lange dauert das auch wieder nicht. Die LEDs sitzen auf einer
Aluträgerplatine, diese wiederum auf einem leistungsstarkem TEC. Und die
heisse Seite des TECs sogar an einer Wasserkühlung.
Der NTC für die Temperaturregelung sitzt auf dem Alukern-PCB.
Grüsse, Leander
Der Peltier-Regler braucht aber auch viele Sekunden bis der sich
eingeregelt hat. Ich rate dringend dazu erst mal das System mit einer
Photodiodenmessung zu charakterisieren.
Messschaltung:
Photodiode + Multimeter im Strommessbereich
Dabei Strombereich eine Dekade höher wählen, damit am Multimeter weniger
als 100mV abfallen. Damit arbeitet die Photodidoe linear im
Kurzschlussbetrieb(sehr genau).
Hallo Helmut
Ja, bis sich alles komplett ausgeregelt hat, dürfte eine gewisse Zeit
notwendig sein. Aber genau das will ich ja messen - automatisch, nicht
manuell.
Natürlich könnte ich nun die maximale Einschwingzeit beim grössmöglichen
Stromanstieg (bzw. -abfall) messen und dann diese Fixzeit verwenden.
Allerdings werde ich teilweise auch kleinere (teils auch sehr kleine)
Stromsprünge vornehmen, bei denen wohl kaum diese maximale Wartezeit zum
vollständigen Einschwingvorgang notwendig wäre.
Wie baut man also eine solche Schaltung auf, die den eingeschwungenen
Zustand erkennen kann. Was genau gemessen wird (NTC, Photodiode oder
LED-Spannung) ist in diesem Sinne ja erstmal egal. Es geht mir nur darum
zu erkennen, wann sich eine Spannung (praktisch) nicht mehr verändert.
Grüsse, Leander
> Ja, bis sich alles komplett ausgeregelt hat, dürfte eine gewisse Zeit> notwendig sein. Aber genau das will ich ja messen
Ich habe irgendwie immer noch nicht kapiert, warum...
> Doch, die Extraschaltung brauche ich. Diese muss einen logischen Pegel> ausgeben, sobald das Licht einen konstanten Wert einhält.
Wenn du das Licht selber regelst (von mir aus auch mit unterlagertem
Stromregelkreis) ist das Licht innerhalb 10ms konstant auf dem neuen
Wert...
> Aber: Ob die Wellenlänge dann auch stabil ist oder nicht - das wird> schwieriger :(
Die Farbtemperatur ändert sich bestenfalls bei Farb-LEDs. Bei
monochromen ist die Wellenlänge idR. fest .
@Lothar:
Das Licht ist durch das Photodiodenfeedback wahrscheinlich sehr schnell
eingependelt, jap. Allerdings nicht die Wellenlänge!
Es handelt sich um eine rote (Amber) Highpower LED von Osram mit 4
Emittern. Diese ist leider alles andere als monochromatisch (gibt es
überhaupt monochromatische LEDs????? Dachte da gibts nur was im
Halbleiterlasersektor.)
Um diese Quelle handelt es sich derzeit:
http://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Osram%20PDFs/LE%20%28A,B,T%29%20S2W.pdf
By the way:
Auf Seite 9 im Datenblatt wird noch der Wellenlängendrift in
Abhängigkeit des Stromes beschrieben, allerdings nur bei dem grünen und
blauen Modul. Ob dieser Drift für Rot vernachlässigbar klein ist?? Ich
hoffe es...
Grüsse, Leander
