Photostrom messen

Tut mir leid, das Projekt ist voellig falsch aufgesetzt. Da sollte 
eigentlich ein Physiker mit ausgedehnten Elektronikkentnissen ran. Mit 
dem geplanten Ansatz kann man nur relativ dichten Rauch messen. Als 
Sender kann man einen Laser verwenden, und als Empfaenger eine 
Photodiode. Eine Photodiode bringt vielleicht 0.6A/W. Da der Laser nur 
mW bringt, kommen aus der Photodiode auch nur mikroampere. Im Besten 
Fall. plus das Umgebungslich, das auch noch Strom bringt. Plus das 
Rauschen der Photodiode. Das Umgebungslicht kriegt man weg, indem man 
den Laser moduliert. Dann gibt es auch noch Streuung an kleinen 
Pertikeln. Vonder Art der Streuung kann man auf die Partlikelgroesse 
schliessen.

Leftout schrieb:
> Was mich aber stutzig macht: Will ich überhaupt eine Spannung messen? Es
> wird doch durch das einfallende Licht (Laser oder Umgebung) ein Strom
> erzeugt. Den sollte ich doch messen

Erst mal wären Skizzen von deiner Anordnung sehr hilfreich gewesen. Der 
Elektroniker nutzt Schaltpläne und keine Prosa zum Verständnis.

Ob du Spannung oder Strom misst, ist eigentlich gleichwertig. Einen 
Strom lässt man durch einen Widerstand fließen und misst daran die 
Spannung. Über U=R*I wird dann umgerechnet.

Auch ein Messgerät macht nichts anderes - bei der Strommessung wird ein 
Shuntwiderstand genommen und daran der Spannungsabfall gemessen. Man 
könnte auch sagen, dem (niederohmigen) Shunt wird ein (hochohmiges) 
Messwerk parallel geschaltet und dadurch etwas Strom für die Messung 
abgezweigt.

Bei der Spannungsmessung kann man ähnlich argumentieren und dann fällt 
auf, dass man zum Messen immer Strom und Spannung (=Leistung) benötigt, 
um am Messgerät einen Ausschlag zu erzeugen.

1) Ich schließe mich den Vorpostern an. Nimm einfach eine Fotodiode und 
miss den Fotostrom. Ein paar 100µA sind ja gsd simpel zu messen. Ein 
Netzteil ist hier nicht nötig.

2) Das Messprinzip ist fragwürdig. Als erstes miss einmal ohne Rauch 
über ein paar Minuten den Fotostrom. Ich prophezeie Schwankungen um ein 
paar Prozent durch Schwankungen der Laser-Leistung. Das wird dir schon 
einmal einen gehörigen Messfehler liefern - insbesondere wenn die 
Dämpfung durch den Rauch dann nur gering ist.

>Ob du Spannung oder Strom misst, ist eigentlich gleichwertig.

Nein, ist es nicht. Photodioden(usd Solazellen) sind Stromquellen. Sie 
setzen Photonen in Strom um. Wenn man die Spannung misst, ist man im 
Solarzellenmodus. Spannung ist nicht proportional zum Licht, und die 
Spannung ist stark von der Temperatur abhaengig.

vielen Dank für die (teilweise ernüchternden) Antworten.

also ich habe mich etwas falsch ausgedrückt. Ich möchte nicht die 
Partikelgröße messen. Es geht mir rein um "wieviel Licht kommt am 
Empfänger an, wenn ich da Rauch (mehr oder weniger, versch. Stoffe, 
etc). einleite. Die Spannung/der Strom der bei Rauch gemessen wird, 
sollte geringer sein, als der Strom/die Spannung die gemessen wird wenn 
kein Rauch drin ist und das Licht ungehindert auf den Transistor trifft. 
Darüber kann ich dann mittels lambert beersches Gesetz auf die 
Sichtweite schließen. Das ist der Hintergrund. Wie die Partikel aussehen 
ist für die Messung nicht rellevant und soll auch nicht untersucht 
werden.


Und ja - ein E-Techniker mit guten Kenntnissen in dem Bereich wäre Gold 
wert. Aber er/sie steht leider nicht zur Seite, daher hoffe ich auf ein 
paar Ansätze hier. Gleichzeitig muss ich auch sagen, dass es hierbei 
"nur" um eine Bachelorthesis handelt und dementsprechend auch nicht ein 
so großer finanzieller Rahmen zur Verfügung steht. Daher habe ich mir 
auch erstmal nur sehr billige Bauteile geholt, um damit zu testen, was 
ich später wircklich brauch.


Ich habe einen laienhaften Schaltplan angehängt und hoffe das dieser 
halbwegs verständlich ist.

Wo muss ich ansetzen/umbauen wenn ich mein am Anfang beschriebenes Ziel 
erreichen will?

moin!

muß es denn unbedingt ein laser sein?
geht nicht auch ne ultrahelle led mit geringem öffnungswinkel?
mit welcher licht wellenlänge soll gemessen werden?
ir durchdringt rauch und nebel besser als sichtbares licht.
ne messkammer wäre auch ganz gut.
irgendwo hab ich noch ne schaltung zur lichrtmengenmessung im 
fotobereich.
das brauchte man zum entwickeln von chemischen farbfilmen um nen 
farbstich zu vermeiden.
muss mal stöbern.
mfg

muss nicht unbedingt Laser sein.
War aber für mich erstmal das einfachste, da man einen schön gebündelten 
Strahl hat.

Messkammer wird ein Überseecontainer sein (mache einen Großversuch) - 
Messtrecke wird so ca. 2,00 m betragen.

so hab den verstärker mal abgezeichnet.
betriebsspannung ist +-3v.
durch die dioden arbeitet der op als log verstärker.
ich denk mal nur näherungsweise....
mfg

Zur Messung von Lichtintensitäten nimmt man wirklich besser eine 
Fotodiode - die Ströme sind zwar kleiner, aber die Linearität ist viel 
besser und der Temperatureinfluss ist geringer. Mit direkt dem 
Laserstrahl auf die Diode gerichtet hat man da schon relativ viel Strom 
(eher so im Bereich 100-500 µA) und könnte den direkt mit einem DMM 
messen.

Um wenig Rauch zu erkennen geht es besser nicht das Direkt durchgehende 
Licht zu messen, sondern das gestreute Licht. Das gestreute Licht fängt 
bei 0 an und nimmt dann mit mehr Rauch / Streuung zu - das ist zwar 
wenig im Vergleich zum direkten Strahl, aber immer noch einigermaßen 
leicht messbar. Hier ist aber eine Modulation gegen Fremdlicht und ggf. 
auch ein Verstärker sinnvoll.

Die Messung des Direkten Strahls hat das Problem, dass man Schwankungen 
der Laserintensität nicht von etwas Rauch unterscheiden kann. Brauchbar 
wird das also erst bei relativ dichtem Rauch, wo dann schon weniger als 
90% des Lichtes ankommen.

Ich würde hier vorschlagen zusätzlich das gestreute Licht zu messen, 
also 1 Laser und dann 2 oder 3 (ggf.auch mehr) Fotodioden als Empfänger: 
1 x der direkte Strahl, 1 x gestreutes Licht und dazu ggf. noch die 
Intensität des Laser über einen Ausgekoppelten Teilstrahl (z.B. per 
Reflexion an einer Glasscheibe) vor dem Rauch.

Gerade bei einem größeren Versuch neigt man dazu viele Daten 
aufzuzeichnen damit man den Versuch nicht so oft wiederholen muss. Es 
ist heute kein Problem wenn der Versuch dann ein paar GB an Daten 
liefert. Auch wenn man vermutlich 90 % der Daten nicht wirklich braucht 
und ggf. gar nicht ansieht, hilft es wenn man im Nachhinein zu den 
Interessanten Zeiten alle  Daten hat.

ja die Funktionsweise eines Rauchmelders ist mir bekannt ;)

Themperautrschwankungen sind nicht vorhanden, da nicht in unmittelbarer 
Nähe des Feuers gemessen wird sondern ca. 10 m entfernt.
Zu dem wird sehr wenig Brennstoff verbrannt, so dass es kaum zu einem 
Temperaturanstieg kommt. Falls doch, ist es auch möglich die 
Messeinrichtungen außerhalb des Containers aufzubauen (eingehaust, wegen 
der Fremdstrahlung), womit nur der (Laser?)Strahl durch den Container 
geht.

1.Frage, wo bekomme ich eine "stabile" Stromversorgung her. (Vermutung 
von mir: kaufen - aber auf was muss ich beim kauf achten?)

2.Wenn ich eine Fotodiode nehme, brauche ich doch erstmal keine 
Spannungsversorgung, außer (wenn ich Wikipedia richtig verstehe) einen 
Strom in die Speerrichtung anlege. Das wäre für meinen Versuch doch das 
richtige, da der Strom der dann fließt linear abhängig ist vom 
eintreffenden Licht. Habe ich das soweit richtig verstanden?

3.Dumme Frage: Ein Dämmerungsschalter:
Hier wird doch auch mit einem Fotowiderstand das eintreffende Licht 
gemessen und ein Strom erzeugt. Wir ein bestimmter Wert erreicht, geht 
eine Lampe an. Kann ich nicht so eine Schaltung nutzen? Bzw. mich daran 
orientieren?

Danke schon mal für die ganzen Antworten!

> Zur Info: Ich studiere nicht E-Technik, sondern eher etwas im Bereich
> Sicherheit/Brandschutz

Trotzdem sollte man den Unterschied zwischen Strom- und Spannungsmessung 
begriffen haben

hallo Rolf,

du zeigst gerade, dass du den ganzen Beitrag vielleicht mal überflogen 
hast - mehr nicht, sonst wäre dir nähmlich folgendes aufgefallen:
Sogar im ersten Beitrag schreibe ich, dass ich eine Spannung messen 
kann, einen Strom jedoch nicht. Daran sieht man ja schon, dass ich weiß, 
beide Größen verschieden sind (Was in der Tat nicht schwierig ist).
Außerdem schreibe ich, dass ich "merke" das was bei dieser Schaltung 
nicht passt, da ich ja einen STROM messen will. Deshalb habe ich mich an 
dieses Forum gewandt, um hier eine Hilfestellung zu finden. Die 
Spannungsmessung war mehr ein "Nebenprodukt" auf das ich zufällig 
gestoßen bin weil ich keinen Strom bekam und damit "rumgespielt" habe.

Soviel zu dem Thema das mir der Unterschied nicht geläufig ist.
Und selbst wenn mir dieser Unterschied nicht geläufig wäre, gibt es 
sicherlich einen anderen Weg daraufhinzuweisen.
Es ist sicherlich auch eine Frage des Standpunktes - für dich als 
vielleicht studierter E-Techniker, sehr ambitionierter Hobbybastler oder 
vergleichbares ist so ein Unwissen ein Grund zum aufregen, da für dich 
so etwas zu den Grundlagen deiner Tätigkeit gehört.
Gleiches könnte dir aber auch passieren sobald du dich außerhalb "deines 
Wissensbereiches" befindest und z.B. im Brandschutz unterwegs wärst.
Oder geht es hier einfach mal drum hier den großen Macker raushängen zu 
lassen, weil man mal was weiß? Suchs dir aus...

Das mit dem Foto tut mir lied, ich bin zur Zeit unterwegs und habe die 
Zeichnung schnell angefertigt, mit dem Handy abfotografiert und dann 
unbearbeitet hochgeladen. Ich hoffe ihr verzeiht mir das.


Trotzdem wäre ich über hilfreich Antworten dankbar

Für die Vorspannung der Fotodiode, sofern man die Überhaupt braucht, 
reicht eine Batterie. Da es hier wohl nicht um eine hohe Geschwindigkeit 
geht, sollte schon eine niedrige Spannung von z.B. 1,5 V reichen. Der 
Strom sollte sich auch sehr in Grenzen halten, die Batterie wird also 
sehr lange halten.
So lange die Strommessung niederohmig ist, und die Spannung nicht über 
etwa 200 mV geht, ginge es sogar ohne extra Spannung. Das reicht für die 
normalen DMMs im Strommessbereich.

Wichtiger ist da schon die Spannung für den Laser, denn da wirken sich 
Schwankungen ggf. auf die Intensität aus.

Um welchen Bereich beim Rauch soll es denn gehen ? Eher eine Messung für 
die Rauchentwicklung, oder eine Detektion des ersten Rauches ?
Die Messung im Absorption ist eher was für dichten Rauch; für wenig 
Rauch ist eher die Messung des gestreuten Lichtes angebracht.

> du zeigst gerade, dass du den ganzen Beitrag vielleicht mal überflogen
> hast - mehr nicht, sonst wäre dir nähmlich folgendes aufgefallen:
> Sogar im ersten Beitrag schreibe ich, dass ich eine Spannung messen
> kann, einen Strom jedoch nicht. Daran sieht man ja schon, dass ich weiß,
> beide Größen verschieden sind (Was in der Tat nicht schwierig ist).

[...weiteres blabla und lächerliches Geschwafel mit unnötigen 
Rechtfertigungsversuchen...]

Schon dein Absatz:
| Was mich aber stutzig macht: Will ich überhaupt eine Spannung messen? Es
| wird doch durch das einfallende Licht (Laser oder Umgebung) ein Strom
| erzeugt. Den sollte ich doch messen - stelle ich mein Multimeter auf
| Strom bekomme ich einen Wert von 0,00 mA angezeigt. Der Messbereich
| meines Gerätes geht bis 400 mA.

Zeigt deutlich, dass du den Unterschied zwischen Strom- und 
Spannungsmessung eben nicht verstanden hast. Dein jetziger 
Rechtfertigungsversuch macht das auch nicht besser, sondern schlimmer. 
Dazu noch die schlimme Blamage mit dem Foto. Aber jeder hat das Recht, 
sich so lächerlich zu machen wie er kann. Hättest du auf den 
berechtigten Kommentar von Rolf einfach nicht geantwortet, so wäre die 
Sache gegessen und vergessen. So wärmst du es nochmal auf, machst dich 
noch lächerlicher und provozierst weitere Trolle.

Es soll eine Messung zur Absorption durchgeführt werden. Denn darüber 
kann ich später auf die Sichtweite zu jedem Messzeitpunkt treffen und 
darüber dann eine Aussage machen, bis zu welchem Zeitpunkt eine Flucht 
noch möglich ist.
Es wird ein kompletter Brand eines Probenwürfels untersucht. In der 
Anfangsphase wird dementsprechend weniger Rauch vorhanden sein als 
später.


Der Laser ist nicht unbedingt nötig. Andere Lichtquellen (LED, Infrarot, 
Weißlicht, etc.) können da auch genutzt werden. Was ist da zu empfehlen?

Ich habe mal Preise für Fotodioden gegoogelt - sind ja nicht gerade die 
großen Beträge, sodass ich auch überlege evtl. mehrere Messstrecken zu 
bauen und verschiedene Strahlungsquellen nehme.

Hallo grr

Grr...mhh...warum traust du dich nicht deinen Namen zu schreiben?

Selbst wenn ich da was falsch verstehe, steht es dir oder Rolf gerne 
frei da konstruktiv Kritik zu üben und die Sache vielleicht klar zu 
stellen. Aber falls das nicht möglich ist oder es unter eurem Niveau ist 
Hilfestellung zu geben, weil ihr nur mit Leute gleichen Wissens redet, 
wäre es gut wenn keine weiteren Kommentare von euch kommen. Für mich ist 
ein Forum ein Platz an dem Fragen/Probleme geklärt werden.

Ich werde mich zu diesem Thema nicht weiter äußern, da es ja noch Leute 
gibt die hier versuchen zu helfen. Dafür noch mals danke.

Leftout - Matthias schrieb:
> ...
> kann ich später auf die Sichtweite zu jedem Messzeitpunkt treffen und
> ...
> Der Laser ist nicht unbedingt nötig. Andere Lichtquellen (LED, Infrarot,
> Weißlicht, etc.) können da auch genutzt werden. Was ist da zu empfehlen?

Jetzt wird's wirklich bizarr. Dass deine Kenntnisse auf dem Gebiet der 
Elektrotechnik/Elektronik nicht ausreichend sind, ist ja kein Problem - 
wir helfen da gerne. Aber die Dimensionierung des Aufbaus ist ja nun 
wirklich deine Sache - nicht weil wir das nicht machen wollen, sondern 
weil nur du über alle Vorgaben verfügst.

Für die Messung der Sichtbarkeit ist eine IR-Quelle wohl sinnlos (oder 
arbeitet ihr auch mit Nachtsichtgeräten?). Du brauchst wohl eher eine 
weiße Quelle. Falls du die Wellenlängenabhängigkeit der Dämpfung messen 
willst (und die wird vorhanden sein!) kannst i) eine durchstimmbare 
Quelle (teuer, umständlich), ii) mehrere diskrete Quellen (Laser oder 
LED) oder iii) eine weiße Quelle und einen Farbsensor als Empfänger 
nehmen. Als erstes musst du dir halt im Klaren sein, was du wirklich 
wissen willst. Versuche es möglichst präzise und quantitativ zu 
definieren - dann hast du den ersten Brocken Arbeit schon erledigt...

Wenn man wenig Rauch messen will, muss man die Messstrecke erhoehen. Das 
man man durch Mehrfachreflexion machen , oder mit einem Fabry-Perot. 
Beides bedingt einen stablen Aubau, zB auf einem Optikboard, und man 
muss die optischen Elemente regelmaessig putzen. Sonst misst man den 
Staub auf dem Glas.

"Mit Verlaub, aber du hast nichts begriffen. Du willst einen kleinen
Effekt messen: "sehr wenig Brennstoff" macht auch nur wenig Rauch. Du
mußt also entweder sämtliche Schankungen, die nicht durch Rauch
entstehen, vermeiden. Oder sie zumindest von Rauch unterscheiden."

Entschuldigung, da liegst du leider falsch und da beginnt das Thema in 
dem ich wohl besser bescheid weiß.
1.Frage was wird verbrannt? Es ist ein unterschied ob ich einen 
Feststoff, eine Flüssigkeit oder Gas verbrenne. Feststoffe neigen zu 
stärkerer Rauchentwicklung als z.B. Gase, die nachezu "sauber" 
Verbrennen. (Hier gilt: es gibt auch Außnahmen). Dann ist die chemische 
Zusammensetzung des Stoffes entscheident. Nehme man z.B. den richtigen 
Schaumstoff bekommt einen geschlossenen Raum (in diesem Fall der 
Container) mit vergleichsweiße wenig Material (20x20x20cm) sehr schnell 
verraucht.
Bei dem Luftvolumen des Containers muss man sich deshalb keine Gedanken. 
Rechnen sie doch mal zum Spaß aus wieviel Energie man benötigt um die 
Luft im Container um 1°C zu erwärmen? Dann rechne auch noch aus wieviel 
Energie benötigt wird damit diese um 1 Grad erwärmte Luft dann noch mal 
das Stahl des Containers um 1 Grad erwärmt. Wenn dann noch Lust besteht 
kann man ja ausrechnen wie sehr sich das Material ausdehnt....


Ich rede hier nicht über einen ausgewachsenen Zimmerbrand. Der ganze 
Versuch wird wenn es lange dauert 15 Minuten dauern.

2.Ventilationsbedingungen
Wieviel Oxidationsmittel steht zur Verfügung - hier sei nur auf 
unvollständige Verbrennung verwießen, durch die auch unverbrannnte 
Partikel mit aufsteigen.
Nebenbei, weshalb gibt es dann Phänomene wie eine Rauchgasdurchzündung 
oder Flashover?

"Ach. Und sonst gibts in einem Frachtcontainer auf See keine
Temperaturschwankungen? Tag/Nacht? Sonne/Regen?"

"> 1.Frage, wo bekomme ich eine "stabile" Stromversorgung her.

Auf dem Schiff? Im Container? Vermutlich gar nicht. Also Batterien
bzw. Akkus."

Der Container steht an Land, Stromanschlüsse sind vorhanden. Meine Frage 
ziehlte eher auf kauf dir eine Batterie xyz oder hol dir lieber eine 
Gleichstromquelle abc. Das war meine Frage.
Ich nutze den Container nur weil ich ungern es in einem Haus machen 
möchte....
Der Container steht also stabil auf der Erde, die Türen sind zu (klar 
gibt es eine gewisse Undichtigkeit, aber diese ist vernachlässigbar). Da 
dieser Versuch wie gesagt max. 10-15 min dauert, erwarte ich nicht, dass 
die Umgebungstemperatur innerhalb dieser Zeit von 15°C auf 27,65°C 
steigt. Auch über die Regenwahrscheinlichkeit werde ich mich vorher 
informieren.


"Für analoge Anwendungen werden Fotodioden gerne als Stromquelle
(Kurzschluß-Betrieb) betrieben. Dann braucht die Fotodiode selber gar
keine Versorgungsspannung. Die Auswertungselektronik dahinter hingegen
schon."

Danke für diese klare Ansage.


"Als erstes musst du dir halt im Klaren sein, was du wirklich
wissen willst. Versuche es möglichst präzise und quantitativ zu
definieren - dann hast du den ersten Brocken Arbeit schon erledigt..."

Ich möchte nachher auf die sogenannte optische Dichte D schließen. Diese 
ergibt auf Grund von des lambert beersches gesetzes als:
D = -(1/x)* lg(I/I0)

x=Länge des vom Licht zurückgelegten Weges
I0= Ausgangsintensität
I= Gemessene Intensität

Daher war meine Grundidee vom Anfang:
Ich schicke eine Strahlung der Intensität I0 los. In einem unverrauchten 
Raum sollte sie nahezu vollständig am Empfänger (F-Transistor, 
F-Diode,...) ankommen. Dort sollte durch das einfallende Licht ein Strom 
erzeugt werden, den ich messe. Dies wäre dann quasi mein I0 (Soweit 
meine damalige Idee)
Kommt nun Rauch zwischen Empfänger und Sender wird nicht mehr die volle 
Lichtintensität am Empfänger ankommen. Dementsprechend wird dort die 
gemessene Stromstärke geringer.

Ja es würde schon Sinn machen, wenn das Licht meiner Strahlungsquelle 
zwischen 380 und 750 nm Licht, damit ich im Bereich des sichtbaren 
Lichtes bleibe.

Rolf, Mitleid will ich keins.
Das mit dem Strom und Spannung kommt evtl. auch durch eine 
"Schludrikeit" des Alltagmenschen. Der Elektriker meines Vertrauens 
kriegt die Krise wenn ein Kunde kommt und sagt "Ich brauch eine 
Glühbirne". Dann kommt "Sie wollen also ein Leuchtmittel".

Genau so kommt es zu "da ist Strom drauf" oder "da liegt Strom an" - es 
muss natürlich heißen das da Spannung anliegt.
Da gebe ich dir recht.

Schludrikeit = Schludrigkeit

Und das mit der Umgangssprache gilt leider auch für den vorherigen 
Betrag.
Ich versuche mehr drauf zu achten

>Ich schicke eine Strahlung der Intensität I0 los. In einem unverrauchten
Raum sollte sie nahezu vollständig am Empfänger (F-Transistor, 
F-Diode,...) ankommen.

Das tut sie natuerlich nicht. Es kommt eine proportional Menge an. Das 
kann zB 1% oder 0.1% sein. Im Fernfeld nimmt die Leistungsdichte mit R^2 
ab. Auchy bei einem Laser ist das so, auch wenn sie etwas kleiner wie 
bei einer LED ist. Geh von einer proportionalen Menge Licht aus, und 
definiere Io-ankommend als 100% transmission

ja dorfknilch das weiß ich.
Ich wollte vor dem Brand eine "Nullmessung"/Kalibriermessung durchführen 
die dann als I0 zu sehen ist.

Naja. Eine fachfremde Arbeit ist immer weniger aufwendig. Bei den 
Programmierern(aeh Informatikern) ist einer, der einen Transistor 
einloeten kann und noch eine LED anzuendet der Koenig.

Für mich war nicht von Bedeutung das ich hier quasi meine Bachelorarbeit 
vorstellen muss. Mir geht es um die zu letzt noch mal beschriebene 
Messung.

Falls es dich beruhigt diese Messung ist nur ein kleiner Teil der 
Arbeit. Also keine Sorge, es herrscht schon noch Anspruch.

Nimm zur Messung kein langwelliges (rot oder IR), sondern kurzwelliges 
Licht, dieses wird nämlich stärker gebrochen, die Empfindlichkeit für 
Rauch wird erhöht und Du kannst das Streulicht leichter messen.

Du musst also auch eine Photodiode nehmen, die kurzwelliges Licht sieht, 
z.B. die SFH203 (ohne die Zusätze FA o.ä.) 
http://www.mikrocontroller.net/part/SFH203, die kommt bis 400 nm runter 
(wenngleich mit verminderter Empfindlichkeit) und kostet bei reichelt.de 
z.Zt. 61 Cent, als Lichtquelle eine ultrahelle blaue (ca 460 nm) oder 
grüne (ca 520 nm) LED für wenige Cent.

und lies Dir das mal durch: 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Lichtsensor_/_Helligkeitssensor

Henrik V. schrieb:
> Auf der Empfängerseite baust Du zwei Photodioden mit
> Transimpedanzverstärkern
> (TIA) und einen Differenzverstärker. Du kannst auch dein
> Spannungsschätzeisen zwischen die beiden Ausgänge der TIAs klemmen.

Ob das so sinnvoll ist, sei in Frage gestellt.

Das ist keine echte Temperaturkompensation!
Dazu muss man das Verhältnis TIA-Messwert / TIA-Referenz bilden!!!

Schau Dir mal www.taosinc.com an. Da sparst Du Dir das Geraffel mit den 
TIA's und kannst Dir aussuchen ob Du Spannung, Frequenz oder gleich ein 
richtiges Protokol haben willst.

Stefan

Man man man, wie du hier zur Sau gemacht wirst tut mir echt leid.
Ist so mehr oder weniger der übliche Ton bei "solchen" Fragen, wobei ich 
noch immer nicht verstanden habe was eine "solche" Frage ausmacht.

Aber was mich jetzt noch interessieren würde, willst du eine Messung 
über längere Zeit vornehmen?
Oder Testaubau einschalten, Rauch reinblasen und wieder abschalten?
Ich denke für ein genaues Ergebnis würde ich den Versuch ein paar mal 
machen, einfach mal um zu sehen wie viel Toleranz du so hast.

Wie weit bist du jetzt eigentlich? Hast du dir deine Bauteile schon 
rausgesucht?
Ach ja und steht mehr als ein Container zur Verfügung?

MFG
Dave

Hallo Stefan:

Bei Taosinc bzw. bei einem deutschen Händler finde ich dieses Bauteil: 
http://de.mouser.com/search/ProductDetail.aspx?R=856-TSL12S-LF

Das ist ja eigentlich genau das was ich suche - der ausgegebene Strom 
ist linear abhängig vom einfallenden Licht. Oder verstehe ich das mal 
wieder falsch?
Wie messe ich diese Spannung? Kann mir jemand in (sehr) einfachen Worten 
erklären wie ich die (Empfänger)Schaltung mit diesem Bauteil aufbauen 
muss?


Die Idee mit dem "Referenzrohr" finde ich sehr gut!
Werde ich drüber nachdenken!



An Dave:

Es werden mehrere Versuche durchgeführt um mehrmals die Messwerte 
zubekommen.
Bei dem Versuch selbst würde ich die Messanlage(n) aufbauen im 
rauchfreien Zustand testen und auch "aklimatisieren" lassen. Danach 
werden die Feuer gezündet - Dauer des eigentlichen Versuchs wird ca. 10 
- 15 Min. sein.
Davon wird es dann an einem Tag mehrere Durchgänge geben.
Ist es sinnvoll die Geräte eine gewisse Zeit "warmlaufen" zu lassen vor 
dem Versuch?

Ich könnte noch einen zweiten Container nutzen, der in der Mitte des 
"ersten" Container im 90° Winkel steht. Verbunden sind beide durch eine 
Stahltür. Wieso fragst du?
Ich habe noch keine Bauteile rausgesucht, weil ich mit diesem Teil der 
Arbeit am Anfang bin. Die Teile die ich bis jetzt gekauft habe, waren 
nur zum "spielen"/"experimentieren" um zu sehen wohin die Reise geht.

Ergänzung: Bevor es evtl. dazu kommt das ich mich nicht bemühe: ich habe 
die Schaltzeichung/die Funktionszeichung im Datenblad gelesen und 
verstehe sie leider nicht.

Ergänzung 2:
Erkennbar ist für mich (bitte nicht erschlagen wenn komplett daneben):

Die Fotodiode ist mit einem "Operationsverstärker" verbunden. Dieser 
Teil der Schaltung ist geerdet.
Vor dem negativen Eingang (sollte einer sein,wenn ich Wikipedia richtig 
verstehe) wird eine Leitung "abgezeigt.
Die Schaltzeichen darüber kenn ich nicht und google zeigt bei den 
Schaltzeichen auch nicht diese beiden an.

Diese Beschreibung dient nicht in erster Linie dem Verständniss, sondern 
soll zeigen, dass ich versuche den Inhalt zuverstehen...auch wenn das 
wohl etwas dauert

>Erkennbar ist für mich (bitte nicht erschlagen wenn komplett daneben):

>Die Fotodiode ist mit einem "Operationsverstärker" verbunden. Dieser
>Teil der Schaltung ist geerdet.
>Vor dem negativen Eingang (sollte einer sein,wenn ich Wikipedia richtig
>verstehe) wird eine Leitung "abgezeigt.
>Die Schaltzeichen darüber kenn ich nicht und google zeigt bei den
>Schaltzeichen auch nicht diese beiden an.

>Diese Beschreibung dient nicht in erster Linie dem Verständniss, sondern
>soll zeigen, dass ich versuche den Inhalt zuverstehen...auch wenn das
>wohl etwas dauert

Deine Ehrlichkeit ehrt dich. Aber dir sollte klar sein, daß das, was du 
vor hast, nur mit einer recht anspruchsvollen Meßschaltung umzusetzen 
sein wird, die ein gehobenes Wissen in Elektronik voraussetzt. Suche dir 
unbedingt einen Elektroniker, der dir jederzeit mit Rat und Tat zur 
Seite stehen kann, sonst wirst du nicht viel weiter kommen. TIAs 
schwingungsfrei zum Laufen zu bekommen, ist kein Kinderspiel, wie ein 
Nachbarthread beweist:

Beitrag "OPA627 und TL071, und irgendwo ist der Wurm drin"

Viel Glück, du wirst es brauchen!

also wenn ich den Beitrag von Stefan

"Schau Dir mal www.taosinc.com an. Da sparst Du Dir das Geraffel mit den
TIA's und kannst Dir aussuchen ob Du Spannung, Frequenz oder gleich ein
richtiges Protokol haben willst.

Stefan"

Richtig lese, kann ich doch mit dem von mir rausgesuchten Bauteil die 
Geschichte mit dem TIA umgehen? Ich bin verwirrt ..

Leftout - Matthias schrieb:
> Bei Taosinc bzw. bei einem deutschen Händler finde ich dieses Bauteil:
> http://de.mouser.com/search/ProductDetail.aspx?R=8...

Hm weiss nicht genau was "Licht zu Stromspannung" bedeutet, habe ich da 
was verpasst oder ist das einfach nur ein dummer Fehler?

Leftout - Matthias schrieb:
> Die Schaltzeichen darüber kenn ich nicht und google zeigt bei den
> Schaltzeichen auch nicht diese beiden an.

Das ist ein Widerstand und ein Kondensator - amerikanische 
"Schreibweise".
Eigentlich musst du das auch gar nicht verstehen, dass ich ein 
Funktionsdiagramm das heisst diese Schaltung befindet sich quasi schon 
in dem von dir genannten Bauteil. Steht oberhalb des Diagramms in des 
Description (weiss nicht wie gut dein englisch ist :)).



Die Frage ist einfach, wie genau du das mit einem solchen Bauteil misst.
Ehrlich gesagt habe ich keine Ahnung von Optik, also bleibt diese Frage 
wohl anderen überlassen. Oder besser gesagt in welchem Toleranzbereich 
möchtest du denn deine Messwerte so ca. haben?

Wie wäre es denn, so ein Gerät auszuleihen?

Leftout - Matthias schrieb:
> Ich könnte noch einen zweiten Container nutzen, der in der Mitte des
> "ersten" Container im 90° Winkel steht. Verbunden sind beide durch eine
> Stahltür. Wieso fragst du?

Damit du den Versuch darin auch noch durchführen könntest, einfach damit 
die Rahmenbedingungen möglichst unterschiedlich sind. Allerdings wirst 
du wohl kaum eine grosse Abweichung feststellen, wenn du dich noch quasi 
im selben Container befindest :)

Aber wie gesagt, was du vorhast ist nicht gerade leicht, aber ich glaube 
das ist dir selbst bewusst.

MFG
Dave

Hallo,

Der Sensor ist eine Photodiode mit anschließendem TIA in einem Gehäuse. 
Dh. Die Spannung aum Ausgang ist proportional zum einfallenden Licht. 
Zum Testen 5V an Vdd und GND, Voltmeter an OUT und GND. Bei Mouser sind 
die Versandkosten 20€ der Einzelpreis und auch die Auswahl allerdings 
unschlagbar. Conrad hat die zum Apothekenpreis auch 
'Licht-/Spannungs-Wandler Taos TSL 250' der 260 ist für Infrarot.
Achtung nicht übertreiben mit dem 257 kannst du Photonen zählen.
Ich finde den TSL13S-LF gut geeignet empfindlich genug und schnell, 
allerdings nur bei Mouser (übrigens Ami's).
BTW. wie sieht denn Deine Auswerteschaltung eigentlich aus? Im 
Allgemeinen sind die digitalen Varianten per µC einfacher auszulesen.

Stefan

Mit Mouse und den Versandkosten war mir bekannt - hätte ich auch 
geschluckt, aber ich denke der Sensor den Conrad hat reicht auf dem 
ersten Blick aus.

Als Auswertschaltung war ein Datenlogger gedacht, welcher eineSpannung 
als Eingangssignal benötigt. Näheres erfahre ich in den nächsten Tagen, 
da mir das Gerät von der Uni gestellt wird und sofern ich es verwenden 
kann.


An Dave:
Da der Versuch gesamte Versuch, bei dem nicht nur die Optische Dichte 
gemessen wird sondern auch noch andere Dinge, maximal 40% ausmacht wurde 
mir von der Uni geraten das ich irgendwo eine Grenze setzen soll, da es 
sich hierbei "nur" um eine Bachelorthesis handelt.
Und ja - ich bin mir bewusst und merke das ich mich doch teilweise sehr 
fernab meiner sonstigen "Fachgebiete" bewege - aber eine blutige Nase 
hat noch keinem geschadet ;)

Nachtrag zum Datenlogger:
Mir ist klar, dass ich evlt. Probleme bekomme, wenn die Spannung die der 
Sensor ausgibt zuklein o. zu groß ist und damit nicht in den 
Arbeitsbereich des Datenloggers passt. Aber die Hoffnung stirbt zu letzt

Hallo,

>> Als Auswertschaltung war ein Datenlogger gedacht, welcher eineSpannung
>> als Eingangssignal benötigt. Näheres erfahre ich in den nächsten Tagen,
>> da mir das Gerät von der Uni gestellt wird und sofern ich es verwenden
>> kann.

Na passt doch prima! Die TSL sind auch relativ unkritisch was die 
Temperatur bzw. Versorgung angeht.

>> Mir ist klar, dass ich evlt. Probleme bekomme, wenn die Spannung die der
>> Sensor ausgibt zuklein o. zu groß ist und damit nicht in den
>> Arbeitsbereich des Datenloggers passt.

Die liegt zwischen ein paar mV (Vdark) und 3.xV. Das lässt sich ja mit 
einem beliebigen OPV (bzw. Spannungsteiler) in den richtigen Bereich 
bringen. Und lass Dir nix mit mit log. Verstärker einreden wenn Du 1:100 
messen kannst ist die maximal messbare Extinktion 2. Extinktionen 
deutlich über 1 gelten in guten Laboren als Schätzung (man verdünnt 
1:10). Bei Dir heisst das die Lichtquelle so zu wählen (einzustellen) 
das die Blindmessung ~3V am Sensor ergibt. Du wirst eher Änderungen um 
0.1 auswerten was problemlos möglich ist.

Stefan

> Bei Taosinc bzw. bei einem deutschen Händler finde ich dieses Bauteil:
> http://de.mouser.com/search/ProductDetail.aspx?R=8...

Ein ähnliches Teil ist der OPT101 von Texas Instruments. Den bekommt man 
in D leichter, z.B. bei de.rs-online.com, bei Online-Bestellung ohne 
Versandkosten innerhalb von 1-2 Tagen

"Abschlussarbeit für mein Bachelorstudium"

echt peinlich