Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Fotodiode: Merkmal Beleuchtungsstärke unklar


von Gerni F. (Firma: FHJ) (absolutanon)


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Hallo,

Ich weis nicht, wie ich die Eigenschaft "Bleuchtungsstärke Ev" einer 
Fotodiode beurteilen kann, sie wird in lux gemessen das ist mir klar. 
Aber ist das nun die minimale Lux-Zahl bei der die Fotodiode Strom 
liefert oder die maximale Zahl, bei der noch maximal Strom erzeugt wird.

Ein Beispiel für eine solche Diode wäre:

http://www.conrad.at/ce/de/product/152965/PIN-Fotodiode-Osram-Components-BP-104-S-Gehaeuseart-SMT-Plastikbauform-mit-hoher-Packungsdichte-Abstrahlwinkel-60-400/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1

Verzeihung, ich bin ein Neuling auf dem Gebiet und kann es mir auch nach 
einiger Recherche nicht erklären. Wäre euch sehr dankbar für eine kurze, 
verständliche Antwort.

Danke im voraus!

von Ulrich (Gast)


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Was die sich von Cornad dabei gedacht haben gerade den Wert aus dem 
Datenblatt zu extrahieren ist schwer zu sagen. So für sich genommen 
macht die Angabe keinen Sinn. Im Datenblatt tauchen die 1000 Lx auf als 
Randbedingung für den Fotostrom - sinnvoll sind nur die beiden Werte 
zusammen, also als 50µA/1000 lx , ggf. auch als 50 nA/Lx.

Das ist also der Punkt für den die Fotodiode charakterisiert ist. 
Funktionieren tut sie aber auch noch genau so gut bei < 0.1 Lx und auch 
über 100000 Lx.

von Gerni F. (Firma: FHJ) (absolutanon)


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Danke für die Antwort, ich dachte diese Art von Dioden wird nur für 
Stromerzeugung durch Helligkeit verwendet.

Anscheinend kann damit aber auch gesendet werden? Ich nehme das an, weil 
ein Abstrahlwinkel angegeben ist, oder ist damit der Detektionswinkel 
gemeint?

(Man merkt ich bin wirklich ziemlich neu auf dem Gebiet.)

von M. K. (sylaina)


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Im Zweifel gebe ich immer den Datenblattangaben den Vorzug gegenüber den 
Websiteangaben.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Gerni Feichti schrieb:
> Danke für die Antwort, ich dachte diese Art von Dioden wird nur für
> Stromerzeugung durch Helligkeit verwendet.

Eine Fotodiode ist ein Lichtsensor. Der noch dazu in verschiedenen 
Betriebsarten verwendet werden kann (Elementbetrieb vs. Sperrbetrieb, 
ersterer noch unterschieden in Kurzschluß- und Leerlaufbetrieb)

Prinzipiell ist eine Fotodiode zwar genauso aufgebaut wie eine 
Solarzelle, allerdings hat sie im Vergleich eine winzige Fläche und ist 
im Gegensatz zur Solarzelle auch nicht auf Stromerzeugung optimiert, 
sondern eher auf einen möglichst genau bekannten Zusammenhang zwischen 
Lichtstärke und elektrischen Parametern. Bspw. im 
Kurzschluß-Elementbetrieb ist der Fotostrom proportional zur 
Lichtstärke.

Wieviel Licht eine Fotodiode verträgt, kann man unter zwei 
Gesichtspunkten betrachten. Zum einen ist es für den intendierten 
Einsatz als Sensor sicher nicht hilfreich, die Fotodiode bei höheren 
(oder geringeren) Werten zu betreiben als sie spezifiziert ist; weil 
dann nämlich der Meßwert keine Aussagekraft mehr hat. Zum zweiten ist 
überträgt Licht Energie und man wird unter dem Wert bleiben müssen bei 
dem die Fotodiode verdampft :)

> Anscheinend kann damit aber auch gesendet werden? Ich nehme das an, weil
> ein Abstrahlwinkel angegeben ist, oder ist damit der Detektionswinkel
> gemeint?

Natürlich letzteres.


XL

von Ulrich (Gast)


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Die Werte auf der Website sind vermutlich mehr oder weniger Automatisch 
aus dem DB extrahiert, und dann versucht die mit den Daten zu LEDs in 
einen Topf zu werfen. So ein Murks kommt dann halt heraus wenn ein 
Computerprogramm oder Praktikant ohne Erfahrung versucht eine Fotodiode 
mit LEDs in einen Topf zu werfen und zu sortieren.

von Gerni F. (Firma: FHJ) (absolutanon)


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Super Antwort Axel, damit damit ist meine Frage vollständig beantwortet!

von M. K. (sylaina)


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Axel Schwenke schrieb:
> Zum zweiten ist
> überträgt Licht Energie und man wird unter dem Wert bleiben müssen bei
> dem die Fotodiode verdampft

Also wenn man jetzt nicht unbedingt mit nem Laser drauf ballert muss man 
aber ordentlich Licht bündeln um ne Fotodiode zu verdampfen.

von Didi S. (kokisan2000)


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Also der Eintrag bei C* ist so nicht brauchbar, einfach nur verwirrend.

Fotodioden sind wie schon beschrieben Halbleiterbauteile, die Photonen 
absorbieren und die Energie als Stromfluß zur Verfügung stellen (ohne 
jetzt genauer auf die Physik einzugehen). Fotodioden sind konzipiert, um 
über einen großen Dynamikbereich für die Bestrahlungsstärke oder 
Beleuchtungsstärke linear einen Fotostrom generieren können. Wie viel 
Fotostrom in Abhängigkeit von der Beleuchtung fliesst, steht im 
Datenblatt als Empfindlichkeit (A/W oder A/lx) drin. Typisch sind so 
40-100µA pro 1000lx. Es kann je nach fotoempfindlicher Fläche auch 
deutlich mehr sein (siehe Solarzellen).
Die Fotodioden sind über einen sehr weiten Bereich linear im Verhalten. 
Soll heißen, wenn man 100µA bei 1000lx Beleuchtungsstärke messen kann, 
dann kann linear hochgerechnet werden, also 100 x 100µA für 100 x 
1000lx. Erst bei sehr hohen Beleuchtungsstärken kann es zu 
Sättigungseffekten kommen und der Fotostrom kann der zunehmenden 
Beleuchtung nicht mehr folgen. Ich habe schon Fotodioden bis 200klx 
(Sonne außerhalb der Atmosphäre) vermessen und sie waren noch exakt 
linear, genauso so wie bei 10lx. Im unteren Bereich <2 lx sieht es etwas 
anders aus. Da gibt es Effekte die von der linearen Kennlinie abweichen 
lassen, aber da wird nur sehr selten gearbeitet. Eine negative 
Vorspannung verringert den nicht linearen Effekt.

Mit normalen Hausmitteln kann man eine Fotodiode nicht durch Bestrahlung 
oder Beleuchtung schädigen - nein auch nicht verdampfen ;-) Da braucht 
man schon andere Energiedichten ...

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Michael Köhler schrieb:
> Axel Schwenke schrieb:
>> Zum zweiten ist
>> überträgt Licht Energie und man wird unter dem Wert bleiben müssen bei
>> dem die Fotodiode verdampft
>
> Also wenn man jetzt nicht unbedingt mit nem Laser drauf ballert muss man
> aber ordentlich Licht bündeln um ne Fotodiode zu verdampfen.

<Loriot> Ach! </Loriot>

Warum hatte ich wohl einen Smiley hinter diesen Satz gesetzt?


XL

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