Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lichtsensor analogouput verstärken und digitalisieren


von Peter (Gast)


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Hallo!

Ich möchte den Wert des Lichtsensors (SKL2650) 
(http://www.skyeinstruments.com/wp-content/uploads/HOPL-Sensor.pdf) mit 
meinem mbed (lpc1768) microcontroller auslesen.

Der Ausgang des Sensor ist 0-1V wobei 1V = 1500 W/m^2 entspricht. Die 
änderung ist 1.5W/m^2 per mV.

Der Referenzwert der ADC's des mbeds sollte 3.3V sein.


Wie stelle ich das nun am besten an?

Sollte ich den Sensorausgang der 0-1V mit den Faktor 3.3V verstärken um 
daduch die ganze Bandbreite auszunutzen?

Wenn ja, kann ich das ganz einfachm mit einer nicht-invertierenden OPV 
schaltung lösen?

LG, Peter

von Wenn (Gast)


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ich das Datenblatt von Deinem Sensor richtig verstanden habe, dann 
kannst Du
an dem die Ausgangsspannung (z.B. 3V) einstellen (Verstärker im Sensor),
dann brauchst Du keinen zusätzlichen OP extern.

von ungenannt (Gast)


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Interessant.
Wer vertreibt die, wo hast du die gekauft? Sind die teuer?

von Peter (Gast)


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Wenn schrieb:
> ich das Datenblatt von Deinem Sensor richtig verstanden habe, dann
> kannst Du
> an dem die Ausgangsspannung (z.B. 3V) einstellen (Verstärker im Sensor),
> dann brauchst Du keinen zusätzlichen OP extern.

Im Anhang ist das calibration certificate. Ich dachte, dass ich mich 
eben dran halten sollte. Zumal ich auch nicht weiß wie man das bei dem 
Sensor zumstellt.

Kann ich das nun einfach mit einer nicht invertierenden 
Verstärkerschaltung lösen (verstärkung: faktor 3) ?

ungenannt schrieb:
> Interessant.
> Wer vertreibt die, wo hast du die gekauft? Sind die teuer?

Hab das Teil für ein Projekt an der Uni bekommen. Kann bei der nächsten 
Gelegenheit meinen Betreuer fragen.

von Alex B. (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite


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Peter schrieb:
> Kann ich das nun einfach mit einer nicht invertierenden
> Verstärkerschaltung lösen (verstärkung: faktor 3) ?

Kurz: Ja :-)
Lang: Wenn du weißt wie das geht... (OPV aussuchen, Bauteile 
dimensionieren etc.).

Gruß,
Alex

von MaWin (Gast)


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Die Frage ist, ob man

"incorporate amplifiers to give full scale outputs of 1, 2, 3, 4, 5
or 10 volts"

selbst festlegen kann, oder schon passend bestellen muss (und er eben
das Teil für 1V bekommen hat).

Das Datenblatt ist also noch unzureichend, eher ein Werbepamphlet.

von Alex B. (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite


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MaWin schrieb:
> Die Frage ist, ob man
>
>> "incorporate amplifiers to give full scale outputs of 1, 2, 3, 4, 5
>> or 10 volts"
>
> selbst festlegen kann, oder schon passend bestellen muss (und er eben
> das Teil für 1V bekommen hat).

Ich vermute, dass man es nicht selber festlegen kann.

> Das Datenblatt ist also noch unzureichend, eher ein Werbepamphlet.

Sehe ich auch so. Habe selten so ein schlechtes Datenblatt gesehen...

von Peter (Gast)


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Hi! Habe nun ein besseres Datenblatt gefunden.

Der Sensor verfügt über 2 Ausgänge (positive output, negative output). 
Liegt die Ausgangsspannung (0V - 1V) nun normalerweise zwischen 
"positive output" und GND and oder zwischen "positive output" und 
"negative output" ?

von Peter (Gast)


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Die Frage mag vllt. dumm klingen, jedoch frage ich weil ich mir nicht 
sicher bin wieso meine Verstärkerschaltung nicht funktioniert.

Ich gehe dabei nämlich aus, dass die Spannung zwischen "positive output" 
und "negative output" die Ausgangsspannung (0-1V) des Sensors ist.

Im Anhang ist die Skizze des nicht-invertierenden Verstärkers...mache 
ich irgendwas falsch?

von Peter (Gast)


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Der OPV wird mit 12V (positive) und den Pin für die negative 
Spannungsversorgung habe ich auf GND gelegt, da ich ja nur positive 
Werte verstärke.

Was bei mir passiert, ist dass am Ausgang des OPV einfach 12V 
(versorgung) anliegen...

von Christian L. (cyan)


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Welchen OPV verwendest du denn? Außerdem wurde ich die Widerstände um 
mindestens eine Größenordnung größer machen. Also 1kOhm und 2kOhm.

LG Christian

von Peter (Gast)


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Hi! Habe es mit dem LF353N probiert (der lag im Labor herum)

http://www.ece.ucsb.edu/Faculty/rodwell/Classes/ECE137B/LF353.pdf

Mit größeren Widerständen habe ich es auch schon probiert. Danke

von Dietrich L. (dietrichl)


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Peter schrieb:
> Habe es mit dem LF353N probiert

Der geht nicht. Wenn Du die negative Versorgung auf GND legst, brauchst 
Du einen OP, der am Eingang auch 0V "kann". Oder Du brauchst eine 
negative Versorgungsspannung.

Schau mal hier in der Spalte "R2R in" (Funktionsbereich der 
Eingangsspannung):
http://www.mikrocontroller.net/articles/Standardbauelemente#Operationsverst.C3.A4rker

Gruß Dietrich

von Christian L. (cyan)


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Der LF353 ist dafür ungeeignet. Die Eingangsspannung muss im 
schlechtesten Fall 4V von der Versorgungsspannung entfernt sein. (siehe 
Input Voltage Range) Somit darf deine Eingangsspannung nur zwischen 4V 
und 8V liegen. Die Ausgangsspannung geht auch nicht auf 0V runter, 
sondern nur bis auf 3V. (siehe Output Voltage Swing)

Du brauchst also einen besseren OPV, der bis an seine untere 
Versorgungsspannung kommt. z.B. LM324 oder LM358

Oder du musst den OPV mit einer negativen Spannung versorgen.

LG Christian

von Peter (Gast)


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Oh okay. Das erklärt einiges.

Danke für eure Hilfe. Theorie und Praxis sind doch 2 unterschiedliche 
Dinge :)

von Peter (Gast)


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Ok, habs nun mit dem LM324N probiert. Funktioniert :-)  Danke!

Eine Frage hätte ich nun noch. Das mbed-board verfügt über eigene 
analog-eingänge. Da ich nun einen positive output und einen negativ 
output habe, bin ich mir nicht sicher, wie ich das mbed-board damit 
füttern sollte, da der analoge Ausgang ja nicht gegen GND gemessen wird.

Sollte ich beide analogen Sensorausgänge digitalisieren und die 
Differenz davon entspricht dann dem Sensorausgang?

von Peter (Gast)


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Ok. Sehe gerade, dass ich den Ausgang des verstärkten Signales auch 
gegen GND messen kann und (denke ich) die selben Ergebnisse erhalte. 
Kann mir jemand erklären wieso?

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