Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Brückenschaltung Diode abgleichen


von Kostik M. (locdog)


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Hallo alle zusammen :-),

ich habe ein Verständnis Problem und bräuchte kurz Hilfe um weiter zu 
kommen.

Und zwar möchte ich die Brückenschaltung abgleichen( Uab=0V).

Meine Frage ist, kann ich überhaupt eine Diode mit Potis abgleichen? S

Schließlich hat ja eine Diode in Sperrrichtung betrieben, eine extrem 
hohen Widerstand.


Ich freue mich über jede Hilfe

Gruß

von Harald W. (wilhelms)


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Kostik M. schrieb:

> Schließlich hat ja eine Diode in Sperrrichtung betrieben, eine extrem
> hohen Widerstand.

Dann sollte P1 auch einen extrem hohen Widerstand haben.
Grundsätzlich macht es aber wenig Sinn, eine Diode als
Widerstand zu betrachten.

von foo (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Dann sollte P1 auch einen extrem hohen Widerstand haben.

Du meinst sicherlich P2.
Der andere Zweig kann  niederohmig sein.

Grundsätzlich ist der Sperrstrom stark temperaturabhängig.
Bei Typen mit hohen Sperrströmen, wie z.B.  Schottky-Gleichrichtern, 
kann man diese Eigenschaft aber auch zur Temperaturmessung heranziehen.

von Kostik M. (locdog)


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Danke für die Antwort!

Ok vielleicht sollte ich mein Problem genauer schildern.

Ich möchte mit 2 Photodioden (BPW34) Gammastrahlung nachweisen.
Dabei gibt die Impulshöhe die Strahlungsintensität an.
Nun ist das Problem diese Impulse möglichst genau und unverfälscht 
abzugreifen und mit einem INNA 114 zu verstärken.


Die Theorie besagt, dass beim Eintreffen von Gammastrahlung in der 
Photodiode Lochpaare gebildet werden, wodurch ein geringer Strom fließt. 
Meine Idee war es eigentlich, diesen Strom durch einen Transistor zu 
verstärken. Diesen Strom durch einen Widerstand fließen zu lassen und 
davon die Spannung abzugreifen und zu verstärken.

Mein Lehrer jedoch empfahl mir die benötigten Impulse über eine 
Brückenschaltung abzugreifen. Und hier hört mein Verständnis auf. Wie du 
gesagt hast Harald, kann man eine Diode nicht als Widerstand betrachten. 
Zudem weiß ich auch nicht wie sich der Widerstandswert bei Eintreffen 
von Gammastrahlung ändert(sowas  steht ja in keinem Datenblatt auch 
nicht wie hoch der Stromfluss ist)

: Bearbeitet durch User
von foo (Gast)


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Kostik M. schrieb:
> Mein Lehrer jedoch empfahl mir die benötigten Impulse über eine
> Brückenschaltung abzugreifen.

Das ist nur interessant, wenn du Gleichspannungsverstärkung machen 
willst.
Mit so hohen Strahlendosen, dass die einzelnen Impule nicht mehr zu 
unterscheiden sind, wirst du aber hoffentlich nichts zu tun haben.

Du brauchst auch nicht den teuren INA. Jeder halbwegs flinke Opamp ist 
gut genug.

Kostik M. schrieb:
> Zudem weiß ich auch nicht wie sich der Widerstandswert bei Eintreffen
> von Gammastrahlung ändert

Nicht der Widerstand ändert sich, sondern es gibt einen kurzen 
Stromimpuls wie bei einem Lichtblitz.
Die Höhe des Impulses bestimmt sich durch die Anzahl der durch das 
Ereignis ausgelösten Ladungsträger dividiert durch die 
Sperrschichtkapazität (und weiterer parasitärer Kapazitäten).
Die Länge und Form des Impulses wird durch die Zeitkonstante bestimmt, 
die der Entladewiderstand mit diesen Kapazitäten bildet.

von Kostik M. (locdog)


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foo das nenne ich mal eine Antwort!Hat mir sehr weitergeholfen, Vielen 
Dank!!!

Den INNA habe ich gewählt zum einen weil er einen integrierten 
Impedanzwandler besitzt, zum anderen dieser bei mir sowieso schon rumlag 
:D



foo glaubst du ich kann den, durch die Photodioden erzeugten, Strom 
direkt über einen Widerstand fließen lassen und über diesen die Impulse 
aufnehmen(Verstärkungsfaktor von INNA bis 10000).

Oder sollte ich lieber den Strom zuerst über einen Transistor 
verstärken.

von Helge A. (besupreme)


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kennst du das "Stuttgarter Geigerle"? Vielleicht kannst du aus dem 
Projekt was passendes für dich raussuchen. Da wurden zwar PIN-Dioden 
verwendet, aber das Schaltungskonzept dürfte geeignet sein.

von MT (Gast)


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Eine Diode kann man nicht in einer Widerstandsmessbrücke abgleichen, 
aber den Sperrstromwiderstand der Diode in einen Abgleich einbeziehen.
Es braucht auch keine 3 Potis, eines langt.
Die Abgleichbedingung lautet RD1*RP3=RP1*RP2 für Uab=0.

Weshalb will der Lehrer eine Brücke verwenden? Frage ihn mal.

Schaltungen (auch einfache) für Photodioden gibt es zuhauf im Netz als 
auch hier. Ein Strom-Spannungswandler z. B. transformiert den 
Stromimpuls der Diode um.
Natürlich kann man auch in sowas antiquarisches wie ein Buch schauen, 
wenn man Zugang dazu hat (z. B. Schrüfer, el. Messtechnik).
Dann bekommt man vieles darum herum und Grundlagen gleich mit.

Schau Dir mal den Beitrag von Bernd Laquai an wie von Helge A. 
angesprochen...

von Harald W. (wilhelms)


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foo schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>> Dann sollte P1 auch einen extrem hohen Widerstand haben.
>
> Du meinst sicherlich P2.
> Der andere Zweig kann  niederohmig sein.

Das bleibt sich egal.

von Harald W. (wilhelms)


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Kostik M. schrieb:

> Mein Lehrer jedoch empfahl mir die benötigten Impulse über eine
> Brückenschaltung abzugreifen.

Die Brückenschaltung ist "klassische Elektrotechnik" und wird
deshalb gern von Lehrern benutzt. Insbesondere seit Einführung
der Operationsverstärker hat sie stark an Bedeutung verloren.
Selbst zur Präzisionsmessung von "echten" Widerständen, wo
früher die Brücke Standard war, wird sie nicht mehr verwendet.
Gruss
Harald

von MT (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> hat sie stark an Bedeutung verloren.

Na ja, jede DMS (Wägezelle) wird als Brücke verschaltet, jeder resistive 
Drucksensor hat/ist eine Brücke.

von Harald W. (wilhelms)


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MT schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>> hat sie stark an Bedeutung verloren.
>
> Na ja, jede DMS (Wägezelle) wird als Brücke verschaltet, jeder resistive
> Drucksensor hat/ist eine Brücke.

Ja, DMS-Zellen sind wohl die einzigen Ausnahmen,
die die Regel bestätigen. :-)

von MT (Gast)


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In der Messtechnik bei einer Brücke mit OP kann man einfach 
linearisieren, den Nullpunkt verschieben oder die Verstärkung 
einstellen. Ebenso durch Verwendung des gleichen Elemntes im zweiten 
Brückenzweig andere Einflüsse (Drift, Temp.) reduzieren/kompensieren.
Beschleunigungssensoren mit Differntialkondensatoren, Magnetoresistive 
Sensoren oder induktive Differentialspulen (Weg) werden als Brücken 
verschaltet, genauso Gassensoren...

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