Hallo Zusammen Ich habe mal eine frage. Ich bin mir ein Roboter am bauen und soweit lauft es ganz gut nun aber ist es ein Lichtsucher der in einen raum den hellsten punkt ansteuert. Ich möchte ihn auch in einen hellen sowie dunklem raum anlocken können. (z.B Taschenlampe) Dazu benutzt Er Fotodioden also rechts/ links/ vorne/ hinten. Ich hatte die Schaltung mal mit den Fotodioden im Spannungsbetrieb betrieben konnte aber nicht zufriedenstellende Resultate erzielen. Danach betrieb ich die Schaltung bzw. Fotodioden mit einem Transimpedanzverstärker dies klappte eigentlich ganz gut. Brauche nur einen anderen OP wahrscheinlich. Gerne möchte ich es dann auch Helligkeit unabhängig machen also ich meine Tages-licht Kunst-licht und Dunkelheit. Nun zu meinem Problem wenn ich mit der Taschenlampe so ca. 15 cm entfernt bin kann ich alle Fotodioden einzeln anleuchten und es zeigt mir die hellste von allen an mittels LED(provisorisch)an nun aber wenn ich z.B mit so ca. 1 m Entfernung die jeweilige Seite -> Fotodiode anleuchte reagiert die Schaltung nicht. Sowohl im hellen sowie dunklem raum funktioniert es nicht. Denkt ihr es liegt an der Fotodiode oder etwas anderem. Ich habe den Foto strom bei denn versuchen nicht gemessen aber ich nehme an da hat sich was getan. Muss ich vielleicht den Gleichanteil wegregeln damit es erkannt wird bei einer Anpeilung mit der Taschenlampe. Ist es dann aber nicht so dass wenn der Gleichanteil weg ist in einem raum der hellste Ort nicht erkennt wird also weil ja immer alles gleich weg ist. Oder liege ich da falsch.? Ich dachte mir ich könnte mehrere Fotodioden Parallel schalten um somit auf grössere Entfernung die Schaltung empfindlicher zu machen. Was meint Ihr? Ich verstehe das mit der Bandbreite bei einem TIA nichts so richtig und demnach weis ich nicht ob dies für mich relevant ist. Liegt das Problem vielleicht an der Schaltung bzw. OP dass der zu ungenau ist. Fotodiode -> BPW 34 OPAmp -> LM385N oder LT1013 ging mit beiden nicht Bei Unklarheiten jederzeit nachfragen ^^ Danke euch schon mal MfG Fabio
Gibt denn irgendwelche Meßwerte, oder willst Du nur aus Vermutungen schlußfolgern??? Wie schauen die Spannungen der Fotodioden oder die Ausgänge der OPs aus? Schaltplan, Meßwerte eintragen, bei verschiedenen Entfernungen zwischen diesen 15cm und 1 oder 2 Metern. Dann sprechen wir uns wieder.
Hilfreicher Helfer >> Denkt ihr es liegt an der Fotodiode oder >> etwas anderem. > > Mit Sicherheit! Sollte Ich vielleicht eine andere Fotodiode verwenden?? Wenn ja hast du eine Empfehlung?? Danke Mfg Fabio
Hör auf "spontan"... aus der Entfernung raten hilft nicht.
spontan schrieb: > Gibt denn irgendwelche Meßwerte, oder willst Du nur aus Vermutungen > schlußfolgern??? Ich will eigentlich das ganze Helligkeit unabhängig machen... ist mir schon klar das ich bei tag am mittag mit einer kleine Taschenlampe nichts erreichen werde... ^^ > > Wie schauen die Spannungen der Fotodioden oder die Ausgänge der OPs aus? Ich kann einfach den Rückkopplungswiderstand an den maximale Foto strom anpassen.. > > Schaltplan, Meßwerte eintragen, bei verschiedenen Entfernungen zwischen > diesen 15cm und 1 oder 2 Metern. > Dann sprechen wir uns wieder. Ja gut ich werde das mal machen und das sehen wir was daraus wird. Habe aber nicht so gute Bedingungen dafür.. wäre cool wen ihr welche Anregungen habt Danke MfG Fabio
asdf schrieb
> Hör auf "spontan"... aus der Entfernung raten hilft nicht.
Ja ist ja gut.. Ich kann mir nicht vorstellen woran es liegt..
werde dem aber nachgehen.
MfG
Fabio
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Hallo Leute Hier ist mal ein Schaltplan von der Helligkeitsauswertung. Ich denk der stimmt so mal nur das mann die Spule sich mal weg denken kann.. ^^ vielleicht bringt das was.. MfG Fabio
Es gibt auch Fototransistoren, die sind Lichtempfinlicher als Fotodioden. Dann soll es auch noch Fototransistoren geben wo der Basisanschluß zugänglich ist. Damit könnte man eine Arbeitspunktstabilisierung aufbauen. Aber ich habe die noch nicht gehabt, und weis auch nicht wo man sie herbekommt.
Günter Lenz schrieb > Es gibt auch Fototransistoren, > die sind Lichtempfinlicher als > Fotodioden. Dann soll es auch noch > Fototransistoren geben wo der Basisanschluß > zugänglich ist. Damit könnte man eine > Arbeitspunktstabilisierung aufbauen. Aber ich > habe die noch nicht gehabt, und weis auch nicht wo > man sie herbekommt. Ja danke für den tipp. Ich dachte Fototranstistoren erzeugen keinen Foto strom. Nun habe ich aber in Erfahrung gebracht dass sie wie du gesagt hast lichtempfindlicher sind und dazu den Foto strom sogar verstärken. MfG fabio
Entferntes Licht hat ueblicherweise eine Rotverschiebung. Entsprechend der Hubble Konstante. Duck und weg
Oops schrieb > Entferntes Licht hat ueblicherweise eine Rotverschiebung. Entsprechend > der Hubble Konstante. Ja von dieser hab ich auch schon gehört.. Aber nur wenn es eine Frequenz hat oder schwingt. > Duck und weg Ciao MfG Fabio
Hallo Fabio, > Ja von dieser hab ich auch schon gehört.. Aber nur wenn es eine Frequenz > hat oder schwingt. Jedes Licht hat eine Frequenz! Aber davon abgesehen wird Dein Vorhaben nicht ohne Kamera (also Ortsaufloesung) funktionieren! Dein Roboter soll ja den Sichtbereich "abscannen" und dort irgendwo einebn hellen Punkt (Taschenlampe) erkennen!..... das geht nur nachts! Tagsueber hast Du da bei einem Meter Abstand schon schlechte Karten denn Du willst ja das Licht der Taschenlampe nicht modulieren. Der Lichtsensor muss also ueber einen grossen Wichtel "sehen" koennen und der Lichtanteil den Du mit der Taschenlampe punktuell dazufuegst, ist minimal! Eine Kamera wuerde nicht die Gesamthelligkeit sehen, sondern koennte gezielt hellere oder dunklere Zonen ausmachen. Gruss Michael
Hallo, Fabio schrieb: > Hallo Zusammen > > Nun zu meinem Problem wenn ich mit der Taschenlampe so ca. 15 cm > entfernt bin kann ich alle Fotodioden einzeln anleuchten und es zeigt > mir die hellste von allen an mittels LED(provisorisch)an nun aber wenn > ich z.B mit so ca. 1 m Entfernung die jeweilige Seite -> Fotodiode > anleuchte reagiert die Schaltung nicht. Sowohl im hellen sowie dunklem > raum funktioniert es nicht. Denkt ihr es liegt an der Fotodiode oder > etwas anderem. > Bei einer Entfernung von 1 m im Vergleich zu 15 cm ist an der Fotodiode nur noch 1/44 stel des Lichts wie bei 15 cm. Bei 2 m im Vergleich zu 15 cm sind es sogar nur 1/178 stel (quadratische Abnahme). Bye Matthias
Die Optik eines Bewegungsmelders könnte dir was bringen. Also diese Fresnelinse die in Sektoren unterteilt ist. Mußt du eventuell aufbiegen um die Brennpunkte auf die Dioden auszurichten.
Fabio schrieb: > Denkt ihr es liegt an der Fotodiode oder > etwas anderem. Es liegt an deinem Verständnis für das Thema und der eingestellten Verstärkung des Transimpedanzwandlers. Wie schon gesagt wurde nimmt die Leuchtstärke mit dem Abstand ab, und zwar nicht linear sondern quadratisch (oder wars nicht gar kubisch?). Das muss deine Konstruktion berücksichtigen, du musst also die Verstärkung anpassen. Deine Logik könnte z.B. erstmal eine Lichtquelle bis 0.5 m suchen und wenn sie da keine gefunden hat die Verstärkung des Impedanzwandlers ändern und dann eine Lichtquelle von 0.5 m bis 1.0 m Entfernung suchen usw. bis sie eine Lichtquelle gefunden hat und diese dann ansteuern.
Michael Roek schrieb > Hallo Fabio, > >> Ja von dieser hab ich auch schon gehört.. Aber nur wenn es eine Frequenz >> hat oder schwingt. > > Jedes Licht hat eine Frequenz! Also ja besitzt eine Wellenlänge. Demzufolge auch eine Frequenz nur meine frage bei einer Gleichstromlampe hat ja die Spannung keine Frequenz demzufolge hat auch das Licht keine Frequenz also nur eine Wellenlänge.. Oder hab ich da was völlig falsches im Kopf? > Aber davon abgesehen wird Dein Vorhaben nicht ohne Kamera (also > Ortsaufloesung) funktionieren! Wiso Ortsauflösung ich will nur 4 verschieden helle Fotodioden bzw. Fototransistoren auswerten und somit eine steuerung betreiben. Also der Roboter soll ohne jegliche Programmierung auskommen, also geht das mit der kamera nicht wirklich.. Dies mit der kammera ist eine gute idee.. Ich werde mir aber gedanken machen ob ich 2 Roboter baue einen mit microcontroller und einer ohne. ^^ dan kann man schön die vor und nachteile ansehen. > > Dein Roboter soll ja den Sichtbereich "abscannen" und dort irgendwo > einebn hellen Punkt (Taschenlampe) erkennen!..... Wiso abscannen er soll an den seiten die helligkeit messen und sich dann danach ausrichten und draufzubewegen > das geht nur nachts! Das dachte ich mir. Nur habe ich mal gelesen das man einen Fototransistor so beschalten mit externen bauteilen (Diode, Widerstände) und so eine arbeitspunkteinstellung erreichen kann also ich meine das man so den Fototransistor auf verschiedene helligkeiten einstellen kann bzw. Das bei gewisser Lichtstärke die empfintlichkeit des Fototransistors erhöt also ich meine dar er dan trotz grosser Lichtstärke immernoch gute messergebnisse liefert... Hat da jemand eine ahnung wi man das aufbauen könnte?? > Tagsueber hast Du da bei einem Meter Abstand schon schlechte Karten denn > Du willst ja das Licht der Taschenlampe nicht modulieren. Wie meinst du modulieren? Verstehe das nicht so ganz. > Der Lichtsensor muss also ueber einen grossen Wichtel "sehen" koennen > und der Lichtanteil den Du mit der Taschenlampe punktuell dazufuegst, > ist minimal! Könnte aber ausreichen mit der entschperechender Fototransistorschaltung. > Eine Kamera wuerde nicht die Gesamthelligkeit sehen, sondern koennte > gezielt hellere oder dunklere Zonen ausmachen. Mit einer Kamera wäre es sicherlich einfacher da ich kein Programm in meinem roboter will kann ich das nicht so lösen. Danke aber für den tipp.. Kann ich eigantlich auch eine Kamera nehmen und dann ohne Programm etwas mache..? Gruss Fabio
Matthias Heininger schrieb > > Bei einer Entfernung von 1 m im Vergleich zu 15 cm ist an der Fotodiode > nur noch 1/44 stel des Lichts wie bei 15 cm. Bei 2 m im Vergleich zu 15 > cm sind es sogar nur 1/178 stel (quadratische Abnahme). > > Bye > Matthias Ja danke Matthias das wusste ich bereits .. Da ich in der Schule häufig solche aufgaben habe zum berechnen.. Thx Fabio
Uwe schrieb > Die Optik eines Bewegungsmelders könnte dir was bringen. Also diese > Fresnelinse die in Sektoren unterteilt ist. Mußt du eventuell aufbiegen > um die Brennpunkte auf die Dioden auszurichten. Hey danke Uwe dies ist sicherlich mal kein schlechter ansatz.. Morgen werde ich mal in meiner Firma schauen ob ich dort so eine linse besorgen kann.. ^^ MfG Fabio
Michael Köhler schrieb > Fabio schrieb: >> Denkt ihr es liegt an der Fotodiode oder >> etwas anderem. > Es liegt an deinem Verständnis für das Thema Ach so ist dass. Denke ich nicht. > und der eingestellten > Verstärkung des Transimpedanzwandlers. > Wie schon gesagt wurde nimmt die Leuchtstärke mit dem Abstand ab, und > zwar nicht linear sondern quadratisch (oder wars nicht gar kubisch?). ^^ Nein es ist schon Quadratisch in den meisten Verdeutlichungen sieht es tatsächlich kubisch aus.. > Das muss deine Konstruktion berücksichtigen, du musst also die > Verstärkung anpassen. Kann Ich die Helligkeitsanpassung nicht auch bei Fototransistor machen.? Ich kann mir dass noch nicht wirklich vorstellen mit den OPs und Verstärkung. Nächster Beitrag mal ein Bild mit der Anpassung am Fototransistoren. > Deine Logik könnte z.B. erstmal eine Lichtquelle bis 0.5 m suchen und > wenn sie da keine gefunden hat die Verstärkung des Impedanzwandlers > ändern und dann eine Lichtquelle von 0.5 m bis 1.0 m Entfernung suchen > usw. bis sie eine Lichtquelle gefunden hat und diese dann ansteuern. Du meinst es sollte zeitlich gesteuert werden.? Aber ansonsten ein wirklich guter Ansatz. Danke MfG Fabio
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Hallo Hm hier habe ich mal eine Schaltung gefunden mit der man bei unterschidlicher Lichtstärke den lastwiderstand des Fototransistor anpassen kann und somit für eine kontinuierliche Messung sorgen. Nun aber kann mann dass auch so wie von Michael Köhler beschrieben auch beim OP machen?? MfG Fabio
Kann mir denn da niemand helfen...!!! MfG. Fabio
Fabio schrieb: >> Jedes Licht hat eine Frequenz! > > Also ja besitzt eine Wellenlänge. Demzufolge auch eine Frequenz nur > meine frage bei einer > Gleichstromlampe hat ja die Spannung keine Frequenz demzufolge hat auch > das Licht keine Frequenz also nur eine Wellenlänge.. > > Oder hab ich da was völlig falsches im Kopf? > Ja, völlig falsch.
Michael K-punkt schrieb > Fabio schrieb: > >>> Jedes Licht hat eine Frequenz! >> >> Also ja besitzt eine Wellenlänge. Demzufolge auch eine Frequenz nur >> meine frage bei einer >> Gleichstromlampe hat ja die Spannung keine Frequenz demzufolge hat auch >> das Licht keine Frequenz also nur eine Wellenlänge.. >> >> Oder hab ich da was völlig falsches im Kopf? >> > > Ja, völlig falsch. Wie ist es den richtig?? MfG Fabio
Fabio schrieb: > Nun aber kann mann dass auch so wie von Michael Köhler beschrieben auch > beim OP machen?? Kann man, da heißt das Zauberwort PGA, z.b. ein PGA117 von TI. Hat einen einstellbaren Gain von bis zu 200 wenn ich mich recht entsinne. Die Logik dazu musst du schon selbst entwickeln, das ist nur Fleißarbeit und dazu hab ich grad keinen Bock.
Michael Köhler schrieb >> Nun aber kann mann dass auch so wie von Michael Köhler beschrieben auch >> beim OP machen?? > > Kann man, da heißt das Zauberwort PGA, z.b. ein PGA117 von TI. Hat einen > einstellbaren Gain von bis zu 200 wenn ich mich recht entsinne. Die > Logik dazu musst du schon selbst entwickeln, das ist nur Fleißarbeit und > dazu hab ich grad keinen Bock. Hey danke dir nur aber ich will nichts programmieren also ist sicherlich ein guter ansatzt aber für mich im moment nicht wirklich das richtige.. MfG Fabio
> Hey danke Uwe dies ist sicherlich mal kein schlechter ansatz.. Morgen > werde ich mal in meiner Firma schauen ob ich dort so eine linse besorgen > kann.. ^^ Hallo Fabio, das ist ein schlechte Ansatz. Die Linse eines Bewegungsmelders ist alles andere als eine Sammellinse. Schau Dir mal eine An. Du hast folgendes Problem: Da Du nicht weisst, wie genau Dein Roboter augerichtet ist, bzw. dieser sich auch bewegen kann, kannst DU nicht genau auf einen Punkt (bzw. die vier Punkte, an denen sich eine Lichtquelle befinden kann) fokussieren. Du musst also die Helligkeit in einem weiten Bereich erfassen. Wie Du schon weisst, koennte das nachts funktionieren. Aber tagsueber eben nicht, denn in diesem grossen Erfassungbereich kann im Hintergrund (weit weg) ein Fenster liegen und dann hilft es Dir garnichts, gegenueber eine Taschenlampe einzuschalten...das FEnster wird immer als heller betrachtet. Selbst in geschlossenen Raeumen ist die Helligkeit voellig unterschiedlich. Wenn Du einen Belichtungsmesser zur Verfuegung hast (bessere Kamera...) dann stell Dich einfach mal in die Mtte eines Raumes und ziele in die vier Ecken. Such Dir die dunkelste aus uns lege dort eine eingeschaltete Taschenlampe hin.....Du wirst sehen, dass die Auswertung so nicht moeglich ist! Ausser Du nimmst anstelle von TAschenlampen Lichtquellen, die heller als jedes Fremdlicht sind (Fotoleuchten...) Dann geht das. Aber pass auf, dass Du nicht irgendwo selber angestrahlt wirst, denn ke nach Farbe/helligkeit Deiners T-Shirts verfaelschst Du dann schon wieder die gleichmaessige Lichverteilung. Ergebnis: Unter den von Dir gegebenen Bedingungen geht das nicht! Gruss Michael
Fabio schrieb: > Michael K-punkt schrieb > >> Fabio schrieb: >> >>>> Jedes Licht hat eine Frequenz! >>> >>> Also ja besitzt eine Wellenlänge. Demzufolge auch eine Frequenz nur >>> meine frage bei einer >>> Gleichstromlampe hat ja die Spannung keine Frequenz demzufolge hat auch >>> das Licht keine Frequenz also nur eine Wellenlänge.. >>> >>> Oder hab ich da was völlig falsches im Kopf? >>> >> >> Ja, völlig falsch. > > Wie ist es den richtig?? > > MfG Fabio Strom erzeugt Hitze, Temperatur des Glühwendels steigt an, sendet Licht in einer bestimmten Farbzusammensetzung aus. Siehe Wiensches Verschiebungsgesetzt, siehe Stefan-Boltzmann-Gesetz. Die Wechselspannungsfrequenz hat nicht mit den Lichtfrequenzen zu tun. Wie die Hitze im Glühdraht erzeugt wird ist dem emittierten Licht wurscht. Selbst du und ich - wir senden "Licht" alss 300K-Strahlung aus. Drum kann man uns ja auch mit IR-Geräten nachts im Wald erkennen.
Fabio schrieb: > Hey danke dir nur aber ich will nichts programmieren also ist sicherlich > ein guter ansatzt aber für mich im moment nicht wirklich das richtige.. Die "Programmierung" eines PGA sieht im Allgemeinen so aus, dass der zwei/drei digitale Eingänge hat die, je nach logischem Pegel (0/1) bestimmen wie die Verstärkung sein soll. Man könnte also den Ausgang des PGAs auf verschiedene Komperatoren (ggf Schmidttrigger) führen welche je nach Signaleingang am Ausgang auf High oder Low gehen und diese Pegel könnte man auf die digitalen Eingänge des PGAs zurück führen um die Verstärkung anzupassen. Programable Gain Amplifier (PGA) hat so gut wie nichts mnit Programmierung im Sinne von "Ich schreib mal ein C-Programm" zu tun sondern vielmehr mit "intelligenter Verdrahtung" zu tun. Informier dich doch erstmal darüber bevor du sowas kategorisch ablehnst.
Fabio, du mußt dir vorstellen, was jede deiner vier Fotodioden "sieht". Sie sammeln das Licht, das aus allen Richtungen auf die Fotodiode fällt. Oder anders ausgedrückt, alle Orte, von denen aus du die lichtempfindliche Fläche der Fotodiode sehen kannst, tragen mit ihren Lichtstrahlen zum Meßergebnis der Fotodiode bei. Das ist praktisch der gesamte Halbraum um die Fotodiode. Und wenn jetzt die Taschenlampe nicht extrem viel heller ist als die Umgebung, dann geht ihr Lichtanteil völlig im aufsummierten Umgebungslicht unter. Wenn dein optischer Sensor eine Punktquelle aufspüren soll, dann mußt du ihn auch für diese Punktquelle besonders empfindlich machen. Da gibt es mehrere Möglichkeiten: 1. Du schaltest die Taschenlampe periodisch an und aus (10...30Hz, oder so, LEDs entsprechend schneller) und wertest von den Fotodioden nur die Signale aus, die im selben Rythmus schwanken. Dadurch wird die Umgebungshelligkeit irrelevant. Sie darf sich sogar langsam etwas ändern. 2. Wenn das mit dem rythmischen An- und Ausschalten nicht geht, sollte die Fotodiode nicht länger für den ganzen Halbraum empfindlich sein, sondern nur für ein kleines Raumsegment. Schau mal deine Umgebung durch eine Klopapierrolle an und stelle dir vor, da wo dein Auge ist, wäre eine Fotodiode: Wenn die Punktquelle anvisiert wird, ändert sich die Helligkeit und damit das Aussgangssignal der Fotodiode schlagartig. Wenn du also den Halbraum in einzelne Segmente aufteilst und jedem eine eigene Fotodiode spendierst, steigt die Richtungsempfindlichkeit ganz enorm. Dann darfst du nicht vergessen, daß du generell mit stark schwankenden Intensitäten zu tun haben wirst, abhängig davon, wie weit jetzt deine Punktquelle entfernt ist. Bei größeren Enfernungen geht dann dein Signal schnell in den unvermeidlichen Offsetspannungen und spätestens im Eigenrauschen der OPamps unter. Aber auch dagegen hilft eine Trick: Vor den otpischen Sensor kann man ein Chopper-Rad anbringen, das den Lichtstrahl periodisch unterbricht (10...30mal pro Sekunde, oder so). Dadfurch erhälst du wieder ein Wechselspannungssignal und kannst den Einfluß der Offsetspannungen der OPamps völlig elimieren. Außerdem kannst du die Signalverarbeitung in einen Frequenzbereich verschieben, in dem die OPamps wesentlich weniger rauschen als um 0Hz herum.
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