Hallo Leute,
ich möchte gerne eine UV-Strahlung über eine Photodiode und einen OP in
ein Spannungssignal von 0-10V wandeln. Je stärker die UV-Strahlung ist,
umso höher soll die ausgegebene Spannung sein.
Die Spannung soll im Bereich von 0-10V liegen, kann aber auch kleiner
sein, da sie mit einem Analogeingang einer SPS abgefragt und ausgewertet
wird. Sie muß ohne UV-Strahlung auch keine 0V liefern, wichtig ist mir
nur eine deutliche Spannungsänderung mit und ohne Strahlung.
Da ich von Elektronik nur ganz wenig Ahnung habe, hab ich im Netz
gesucht und die Schaltung im Anhang gefunden (Datenblatt des OPA128).
Gelesen habe ich, dass ein OPA128 geeignet sein soll.
Für die Wellenlänge 350nm möchte ich eine SFH203 Fotodiode benutzen.
Nun meine Fragen:
Wird die Schaltung so funktionieren?
Als Versorgung habe ich nur etwas kleiner 24V z.B. 5V und 0V, keine
negative Spannung.
Welche Werte sollen die Widerstände haben?
Beide gleich groß?
Welche Funktion hat C1?
Gibt es eine besser geeignete Diode bei 350nm?
Schonmal Vielen Dank für eure Hilfe
Grüße Ludwig
Hallo nochmal,
eine weitere Frage hab ich noch:
Kann ich auch einen OPA177 nehmen, da der OPA128 sehr teuer ist?
Für diesen habe ich aber kein Schaltbild gefunden. Ist es identisch?
Nochmals Vielen Dank für eure Mühe
Grüße Ludwig
>Für die Wellenlänge 350nm möchte ich eine SFH203 Fotodiode benutzen.
"Das glaube ich nicht, Tim!"
Schon mal ins Datenblatt gesehen? Eher nicht. Bei 400 nm ist Schluss:
http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/228/486465_DS.pdf
Seite 4 links oben
Zu deiner Schaltung: ist nicht dein Ernst, oder? 1000! MegaOhm für
R1/R2? Da kannst du die Printplatte gleich unbestückt lassen.
...und eine Siliziumcarbid-Fotodiode. Besser wär's. Eventuell geht aber
auch eine blaue LED in Sperrrichtung, falls das Gehäusematerial bei 350
nm noch durchlässig ist.
Hi Leute,
Danke für eure schnellen Antworten.
Wär das im Anhang eine alternative?
@Datenblattleser:
> "Das glaube ich nicht, Tim!"
Ludwig gefällt mir besser.
> Zu deiner Schaltung: ist nicht dein Ernst, oder? 1000! MegaOhm für> R1/R2? Da kannst du die Printplatte gleich unbestückt lassen.
Das sind Werte vom Datenblatt!?
@Sebastian und Datenblattleser:
> Schon mal ins Datenblatt gesehen? Eher nicht. Bei 400 nm ist Schluss:
Ja, hab ich übersehen, da ich erstmal von 400nm ausgegangen war.
Eine BPW-21 beginnt bei 350nm und tatsächlich habe ich ca. 365nm, d.h.
sie müsste geeignet sein.
@Opti:
>> Nimm einen IO-RR-OPamp mit klassischer Beschaltung.
Wie gesagt hab ich wenig Ahnung von Elektronik.
Bedeutet RR Rail to Rail?
Kannst Du einen Link oder ein Bild laden?
Grüße Ludwig
Ratlos schrieb:> Ja, hab ich übersehen, da ich erstmal von 400nm ausgegangen war.> Eine BPW-21 beginnt bei 350nm und tatsächlich habe ich ca. 365nm, d.h.> sie müsste geeignet sein.
...und ausser dieser UV-Strahlung gibt es kein anderes Licht?
Gruss
Harald
@Harald Wilhelms:
> ...und ausser dieser UV-Strahlung gibt es kein anderes Licht?
Da der Bereich abgedunkelt ist eigentlich nur wenig bis gar keines.
@oszi40:
>> Eine UV-Fotodiode mit ausreichend großer Fläche ist nicht so billig.
Was meinst Du mit ausreichend großer Fläche?
Ist eine BPW-21 ungeeignet?
Diese TW30SX ist bei 365nm eher an der oberen Grenze, während die BPW-21
erst ab 350nm beginnt. Der Preisunterschied ist doch recht hoch, aber da
ich nur eine benötige muß ich wohl damit leben.
Grüße Ludwig
>>R1/R2? Da kannst du die Printplatte gleich unbestückt lassen.>Das sind Werte vom Datenblatt!?
Von welchem Datenblatt? Bei einer normalen Printplatte hast du bei
feuchtem Wetter schon 1 GOhm, ohne dass irgendwas bestückt ist.
>Eine BPW-21 beginnt bei 350nm und tatsächlich habe ich ca. 365nm, d.h.>sie müsste geeignet sein.
Ist sie nicht. Wieder mal nicht ins Datenblatt gesehen.
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/siemens/BPW21.pdf
Die 350 nm sind bei dieser Fotodiode die UNTERSTE Grenze der
Empfindlichkeit.
Nimm einen UV-Fotodiode, z.B. TW30SX, die gibt's sogar bei Conrad,
Bestell-Nr. 165197.
Im Datenblatt dazu gibt's auf der letzten Seite auch die
Standard-Schaltung eines Transimpedanzverstärkers, mit dem Hinweis, den
Gegenkopplungs-Widerstand nicht größer als 10 MOhm zu machen:
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/165197-da-01-ml-UV_PHOTODIODE_TW30SX_de_en.pdf
Als Billig-OP-Amp nimmst du den TL071, 2nF für den
Gegenkopplungskondensator und 10 MOhm für den Gegenkopplungswiderstand,
das Ausgangssignal kann man dann gegebenenfalls noch mit einem zweiten
OP-Amp weiter verstärken.
>Welche Funktion hat C1?
C1 kompensiert die durch die Detektorkapazität verursachte "phase lag"
durch eine geeignete "phase lead".
>Wie gesagt hab ich wenig Ahnung von Elektronik.>Bedeutet RR Rail to Rail?>Kannst Du einen Link oder ein Bild laden?
Kapitel 4.8.3 dieses Datenblatts:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21314g.pdf
"Zu deiner Schaltung: ist nicht dein Ernst, oder? 1000! MegaOhm für
R1/R2? Da kannst du die Printplatte gleich unbestückt lassen."
Das wird eher überschätzt, habe Multimeter bis 500 Megaohm und sehe
sehr, sehr selten im experimentellen Umfeld etwas anderes als Überlauf
wenn da kein Leiter oder Bauteil ist, ausser natürlich man patscht an
die Messspitzen. ABER kapazitiv eingekoppelte Störungen, sowohl DC(!)
aka Statik, als auch AC, bringen einem bei so einer solchen Schaltung
alles durcheinander.
Ratlos schrieb:>>> Eine UV-Fotodiode mit ausreichend großer Fläche ist nicht so billig.> Was meinst Du mit ausreichend großer Fläche?
Du solltest schon in etwa wissen, mit welcher Bestrahlungsstärke Du
rechnest und wie gross Dein Fremdlichteinfluss ist. Bei Standard-
Fotodioden ist die Empfindlichkeit für UV-Licht wesentlich geringer,
wie die für sichtbares Licht. D.h. Dein "Nutzlicht" wird vom "Fremd-
licht" leicht überstrahlt. Das kann man durch geeignete Filter
natürlich verhindern. Unabhängig davon: Je grösser die Fläche einer
Fotodiode, desto grösser die Empfindlichkeit. Bei wenig Licht brauchst
Du einfach eine gewisse Mindestgrösse, damit sich Dein Signal überhaupt
aus dem Rauschpegel heraushebt. Sonst hilft Dir auch der beste Ver-
stärker nichts.
Gruss
Harald
OP_Grundschaltung.PNG
(11 KB)
