Hallo kennt sich jmd mit der bedienung des Lock-In verstärkers von Stanford research aus ? Aus dem Manual werd ich nicht richtig schlau. Sorry benutz ihn das erste mal zu Signalverarbeitung. will lediglich die Amplitude eines Detektierten signals zu einer "Ref f in" herauslesen !! danke
Aufbauen LED-Chopper-Messobjekt-Farbfilter-Sensor Ref in vom chopper ca. variabel bis 500 Hz. Signal eingang Messsignal vom Sensor. Am Ausgang X und Y auf dem Display erkenn ich zwar werte im mV bereich X positiv und Y Negativ , sind keine gleichen werte. Wenn ich das ganze bisschen abdunkel erhalte ich wieder etwas andere werte trotz des Filters . Wie erhalte ich nun Werte die Diskret sind egal welche FRemdlichteinwirkung ich von außen habe??
>kennt sich jmd mit der bedienung des Lock-In verstärkers von Stanford >research aus ? Aus dem Manual werd ich nicht richtig schlau. Du könntest ja mal einen Link zu diesem Manual posten oder uns irgendwelche anderen Details geben...
Gerne vieles was euch weiter hilft mir weiter zu helfen, stell ich gern bereit. http://www.thinksrs.com/downloads/PDFs/Manuals/SR830m.pdf
Angehängte Dateien:
-
IMG_0511.JPG
2,5 MB
Für mich selber , bin ich mir ziehmlich sicher das ich die anschlüße so richtig angeschloßen habe. nur bei der konfiguration bin ich mir unsicher! und ich weis auch nicht ob das die amplituden werte sind die mir bei Ch1 und Ch2 angezeigt werden. hier hab ich mal ein bild gemacht !!
Ich habe leider keine Zeit mich in das Manual einzulesen. Aber ein paar Anmerkungen möchte ich trotzdem machen: 1. Deine Meßfrequenz sollte genügend weit von der Netzfrequenz also 50 Hz und deren Harmonische liegen. 300Hz ist da keine gute Wahl. 2. Bei optischen Sensoren, muß immer das Umgebungslicht bedacht werden, das empfindliche Verstärker schnell übersteuern kann. Eine Abschattung der Lichtempfänger sollte also immer durchgeführt werden.
Alles klar danke Kai, und meine einstellung meinst die sind soweit korrekt ?
>und meine einstellung meinst die sind soweit korrekt ?
Kann ich leider nicht beurteilen. Dazu müßte ich mich in das Manual
einlesen, wofür ich aber leider keine Zeit habe.
Lichtempfängerschaltungen sind jedenfalls ganz schnell übersteuert.
Abschattung ist deshalb oft ein Muß. Auch solltest du nicht mit zu
großen oder zu kleinen Intensitäten messen.
Alles klar, ich werd mal in den kHz bereich rein gehen mal sehen was geschieht !
>ich werd mal in den kHz bereich rein gehen mal sehen was geschieht !
Bleibe lieber im 100Hz Bereich, aber suche dir eine passendere
Frequenz...
Kai Klaas schrieb: > Deine Meßfrequenz sollte genügend weit von der Netzfrequenz also 50 > Hz und deren Harmonische liegen. 300Hz ist da keine gute Wahl. Man könnte aber auch auf die Null-Durchgänge der Netzfrequenz triggern also 50Hz oder eine Sub-Harmonische. Damit hat man dann wenigstens gleiche Verhältnisse. Gruß Anja
Noch ein Tipp was das Umgebungslicht angeht: Sollte das Labor mit Leuchtstofflampen/Energiesparlampen beleuchtet werden muss der Versuchsaufbau penibelst von diesem Umgebungslicht abgeschirmt werden - Lock-In-Verstärker oder nicht, die 50Hz aus dem Umgebungslicht überlagern dir sonst jedes noch so gute Signal oder sättigen Dir gar den Detektor/Vorverstärker. Eine Alternative ist es evtl. die Beleuchtung im Labor abzuschalten oder gegen Glühlampen zu tauschen - das mindert nicht die von Kai erwähnte Problematik des Umgebungslichts ansich, aber hält dir wenigstens die 50Hz aus dem optischen Signal heraus. Ansonsten kann ich Dir nur empfehlen einen Prof/PostDoc/... aufzutreiben der schonmal intensiv mit Lock-In-Verstärkern gearbeitet hat - das ist eine Wissenschaft für sich, da entwickelt man irgendwann eine gewisse Intuition für Einstellungen und Fehlerquellen. Ob dein Einstellungen des Verstärkers zu deinem Signal und Versuchsaufbau passen kann Dir so pauschal hier im Netz niemand sagen, da müsstest Du schon die Details deiner Versuchsanordnung offenlegen.
das ist es ja mein Prof hat sich den Verstärker geholt aber sich nicht mit befasst das nun meine aufgabe. Also ok ich arbeite während des versuchs nun ohne licht und vor dem Sensor habe ich ein Farbfilter drin. denn ich arbeite mit einer 3 W LED 532nm bereich als Lichtquelle einfach chopper f= 0 bis 4kHz regelbar , Farbfilter grün. Detector. Warum zeigt er mir auf x Display einen Positiven wert an und auf dem Y einen Negativen sollte er mir nicht einen positiven amplituden wert anzeigen ?
>Warum zeigt er mir auf x Display einen Positiven wert an und auf dem Y >einen Negativen sollte er mir nicht einen positiven amplituden wert >anzeigen ? Bei allen Intensitäten und Absorptionen? Bring mal einen Absorber in den Strahlengang. Ist dann die Amplitude immer noch negativ? Reduziere mal die Frequenz auf ganz kleine Werte. Ist dann die Amplitude immer noch negativ?
Angehängte Dateien:
laut blockschaltbild, dreht er die phase zum multiplizierer und zum ausgang Y wieder um 90 ° wenn ich das so richtig sehe !!! Negative zeigt er mir immer an egal bei welcher frequenz
ich glaub nun das übel gefunden zu haben. ich muss den ausgang auf R setzen dann zeigt er mir auch die Amplitude an !! und nicht auf X und Y die sind im katesischem system . und geben mir nur ein punkt wieder !!
Kann mir von euch jmd erklären was mit Dynamischer Reserve in dB gemeint ist ?
>Kann mir von euch jmd erklären was mit Dynamischer Reserve in dB gemeint
ist ?
Ja. Ich hab so ein Teil. Es gibt Signale mit grosser Dynamik, dh einen
grossen Verhaeltnis zwischen kleinstem und groesstem Signal. Eine grosse
dynamische Reserve meint nun, es besteht genuegend Reserve fuer
Signalschwankungen. Falls man das nicht benoetigt, stellt man das Teil
auf kleinstes Rauschen.
Ob die Ausgange Real und Imaginaer, oder Phase und Betrag
ausgeben/anzeigen ist auch einstellbar.
Ahh super Danke Amir, ja ich arbeite auch gerade an diesem Gerät. Ich will damit die Amplitude einer bestimmten wellenlänge ermitteln. Quasi hab ich nur eine Referenzfrequenz und eine Meßsignal.
Hallo ammer gil, es bleibt Dir nichts anderes übrig, als Dich etwas tiefer in die Lock-In-Verstärkertechnik einzuarbeiten. Diese Technik dient primär dazu, sehr kleine Signale aus Signalen mit großem und meist auch veränderlichen Offset zu bestimmen. So kannst Du an einer Photodiode einen Strom im pA-Bereich mnessen, auch wenn Dir die Deckenbeleuchtung einen Strom im µA-Bereich generiert. Um das zu tun, muß das optische Signal zerhackt werden! Das Zerhacken geschieht optisch mit einem Chopperrad oder elektrisch, indem die zu vermessende Quelle gepulst wird. Der Dutycycle ist bei den meisten Geräten fix 50% an/50% aus. Das Signal vom Zerhacker ist Deine Referenz, die in der Regel als Rechteck TTL Pegel dem Lock-In-Verstärker als REFERENZ bereit gestellt wird. Dein Signal von der Photodiode, welches ja auch zerhackt ist (Licht an, Licht aus, Licht an, ...) kommt auf den Messeingang des Verstärkers. In einem mehr oder weniger komplexen Verfahren misst der Verstärker das Eingangssignal und kann, da er ja weiß wie das Licht zerhackt wird, den kleinen Photostrom aus dem großem Signal der Hitergrundbeleuchtung herausrechnen. Dabei bekommst Du zwei Informationen: 1) Amplitude/Signal, 2) die Zeitdifferenz zwischen Referenz und Signal. Diese Information erhälst Du entweder als Amplitude r und Phase phi oder eben in kartesischen Koordinaten in x-, und y-Anteil. In Deinem Fall solltest Du bei Amplitude und Phase bleiben, wobei in Deiner Anordnung die Phase vermutlich keine Rolle spielt und so bei 0° oder 180° liegen sollte. Extrem wichtig für die Messung ist der Phasenabgleich, den Du hin und wieder mal machen solltest und die richtige Wahl der Integrationszeit. Um zu checken ob Du richtig misst, einfach mal den Photodetektor abdecken und das Signal beobachten. Fährt das Signal auf Null herunter und ist die Abfall schneller als Dein zu vermessendes Ereignis, dann liegst Du schon sehr nahe dran am richtigen Ergebnis ;-) Weiterhin besitzt das Gerät verschiedene Filter. Am besten wählst Du Bandpassfilter. Die Mittenfrequnz des Filters sollte er selber durch das Referenzsignal bestimmen. Weiterhin aktiviere die Unterdrückung für 50Hz und 100Hz am Gerät und wähle eine "krumme" Referenzfrequenz, also weit weg von 50Hz und deren Vielfachen. Gruß Didi
Hi Didi, didi vielen dank für deine erläuterung, ich hab ien paar Test Reihene gemacht in dem ich z.b die Refernzfrequenz immer varieren ließ von 20 bis 1 Khz.Den Phasenschiebe habe ich auf +90° verschoben, da ich denke das dort die Amplitude am größten ist. Nun konnte ich die beobachtungen machen das die Amplitude meist konstant bliebe was nartürlich abhängene von der zeitkonstante ist, die ich auf 1 s gewählt habe bei 12dB/oct. somit hatte ich ein relativen stabilen gemittelten wert. Die weitere Beobachtung ist das die Phase 20 -50 Hz so bei -130° bei 20 Hz und bei 50 Hz auf +90° ging und die Amplitude dort zusammenbrach , ich denk mal das resultiert aus der Netzfrequenz heraus. bei größeren werten von 60 - 1000 Hz. Lag die phase zwischen -25 bis -60 ° sobald ich die Phase auf -90° verschiebe ändert sich lediglich das Vorzeichen am Phasenausgang. Weiter habe ich auch mit der Zeitkonstante und der Flanke gespielte und den Display ausgang auf oszilloscope gelegt.
Hi ammer gil, was verstehe ich unter Testreihen mit der Referenzfrequenz? Die Referenzfrequenz ist kein freier Parameter, den Du am Gerät einstellen musst, sondern er ergibt sich aus der Chopper- oder Zerhackerfrequenz des zu vermessenden Signales. Der Lock-In Verstärker kann sie am Referenzeingang messen und anzeigen, sie kommt klassisch aber immer von außen bei diesem Verfahren. In Deinem Fall vom Chopperrad! Wenn Du den Referenzmode auf intern umschaltest, dann startet ein innerer Oszillator im Gerät und Du kannst die Frequenz durchfahren, aber willst Du das wirklich? Magst Du mal erklären, was Du genau messen möchtest? Geht es hier "nur" um eine Anordnung von LED-Chopper-Messobjekt-Farbfilter-Sensor? Gruß Didi
Die Chopper-frequenz ist kein so kritischer Parameter. Da hat man verschiedene sinnvolle Werte. Beim mechanischen Chopper hat man da in der Regel nicht so viel Auswahl. Da reicht es einen guten Wert zu wählen (z.B. 240 Hz oder 910 Hz) - halt nicht gerade ein vielfaches von 50 Hz und nicht zu nahe an 50 / 100 Hz. So lange die Störungen nicht sehr groß sind, darf man auch relativ nahe ran, wenn es sein muss - einfacher ist aber mit mehr Abstand zu Störungen. Wenn sich die Phase oder Amplitude als Funktion der Chopperfrequenz deutlich ändert ist das ein Zeichen für eine Frequenzabhängigkeit, z.B. beim Sensor (was für einer ist das ?), bzw. um 50 Hz/100 Hz einfach der interne Filter, der die 50 Hz und 100 Hz unterdrücken soll. Bei einer LED als Lichtquelle kann ggf. auch die LED direkt moduliert werden, also ohne mechanischen Chopper. Für den Phasenabgleich nutzt man am besten einen Fall mit relativ viel Signal, also z.B. ohne den optischen Filter, bzw. den Filter passend zur LED-Farbe. Normal sollte sich die Phase dann auch nicht ändern wenn das optische System (außer den Strahlengang am Chopper) verändert wird. Die Zeitkonstante macht das Signal träge, reduziert dafür die Schwankungen. Der mittlere angezeigte Wert (Darstellung als X,Y) ändert sich dadurch nicht. Für das Ablesen von Hand sind Werte von etwa 0,1 s bis 1 s ganz gut. Mehr nur wenn man es wirklich braucht, weil es sonst zu sehr schwankt. Als Faustregel braucht es 5 bzw. 10 (bei 12 dB/okt) Zeitkonstanten bis eine neuer Wert steht.
Angehängte Dateien:
Ich untersuche diesen Versuchsaufbau. mit eine 3W LED Ich hab ja nur an der REferenzgespielt um zu beobachten was mit der Amplitude und der Phase geschieht. Theoritisch sollte sich ja an der Amplitude nichts tun anderen fals variierte die Phase. ICh werd die Messung bei einer Ref von 1KhZ durchführen. High Reserve, T = 1s und 12dB/oct. Ich nutze keinen Farbfilter höchstens ein Abschwächer damit der Signaleingang am Lock-In nicht übersteuert wird bzw. ein Overload erhält !!
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.