Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Fotowiderstand Empfindlichkeit erhöhen


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Kai S. (kaisoomann)


Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo und guten Tag.
Ich habe mir eine Schaltung gem. der Zeichnung aufgebaut. Ziel soll es 
sein, dass der Piezosummer (bei mir eine LED) "leuchtet", wenn Licht auf 
den Sensor fällt. Grundsätzlich funktioniert die Schaltung bei mir. Ich 
möchte allerdings zwei Sachen ändern .
1. Die Schaltung reagiert so nur auf sehr helles Licht. Ich muss mit 
ganz wenig Lich auskommen. Ich brauche also eine entsprechende 
Abänderung, so dass die LED schon leuchtet, wenn nur minimalstes Licht 
auf den Sensor trifft.
2. Die LED leuchtet abhänging von dem Lichteinfall > wenig licht -> 
wenig Leuchtkraft der LED, viel Licht > helles LED leuchten. Ich 
bräuchte nur folgendes : wenig Lichteinfall -> maximale LED 
Leuchtkraft...
Könnt ihr mir Tips geben, wie ich die Schaltung entsprechend abändern 
müsste ? Danke im Voraus

von Sascha_ (Gast)


Bewertung
-3 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn du R3 kleiner machst, wird die Schaltung Lichtempfindlicher.

Wenn du jetzt noch Schmitt-Trigger Verhalten willst, musst du eine 
Mitkopplung einbauen.
Dazu könnte man einen (sehr hochohmigen) Widerstand vom T3 Kollektor zur 
T1 Basis setzen.

von ArnoR (Gast)


Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
Sascha_ schrieb:
> Wenn du R3 kleiner machst, wird die Schaltung Lichtempfindlicher.

R2 zu vergrößern bringt deutlich mehr.

> Wenn du jetzt noch Schmitt-Trigger Verhalten willst, musst du eine
> Mitkopplung einbauen.

Die Schaltung hat bereits eine Mitkopplung, und zwar über D1 und R4. 
Sobald T1 aufsteuert, steuert auch T2 auf, dessen kollektorpotential 
steigt an und hebt über D1 und R4 auch den Verbindungspunkt von R1...R4 
an.

von mitkopplung (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
D1 und R4 stellen eine Mitkopplung dar.

von Nikolai H. (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ein Fototransistor hat eine höhere Empfindlichkeit als ein 
Fotowiderstand
(korrigiert mich, wenn ich falsch liege).

von Michael B. (laberkopp)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kai S. schrieb:
> Ich habe mir eine Schaltung gem. der Zeichnung aufgebaut.

Warum muss man immer zielgenau die älteste Schltung von allen im Netz 
zusammensuchen um dann irgendwelchen Pfusch aufzubauen ?
1
   +5V        +5V         
2
    |          |            
3
    +-|<|--+--|>o--1k--|>|--+
4
Photodiode |   |       LED  |
5
          470k | 74HC14     |
6
           |   |            |
7
          GND GND          GND

> Ich bräuchte nur folgendes : wenig Lichteinfall -> maximale LED
> Leuchtkraft...

Das ist aber nicht eine Erhöhung der Empfindlichkeit, sondern eine 
Umkehrung des Verhaltens.

> 2. Die LED leuchtet abhänging von dem Lichteinfall > wenig licht ->
> wenig Leuchtkraft der LED, viel Licht > helles LED leuchten

Das ist nicht die Funktion der Schaltung. Sie sollte, Dank Mitkopplung 
über R4, schlagartig umschalten. Also ist an deinem Aufbau etwas falsch. 
Womöglich den Vorwiderstand der LED vergessen, das wissen wir ja nicht, 
weil du zu faul warst, den Schaltplan an die Realität anzupassen.

von Homo Habilis (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael B. schrieb:
>

Du bist ja böse drauf heute. ^^

Michael B. schrieb:
>> Ich bräuchte nur folgendes : wenig Lichteinfall -> maximale LED
>> Leuchtkraft...
>
> Das ist aber nicht eine Erhöhung der Empfindlichkeit, sondern eine
> Umkehrung des Verhaltens.

Nun verwirr ihn (und potentielle andere Leser) doch nicht - er hat das 
nicht so über-geschickt-perfekt formuliert, aber trotzdem stimmt das 
nicht.

Es wäre so, wenn er dann bei viel Lichteinfall kein oder weniger 
Leuchten der LED wollen würde. Schreibt er doch gar nicht. Er will 
"höhere Empfindlichkeit".

von Kai S. (kaisoomann)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
deutliche Worte....
Aber vielleicht zur besseren Verständnis :
Dieses :

>> Ich bräuchte nur folgendes : wenig Lichteinfall -> maximale LED
>> Leuchtkraft...

soll bedeuten, dass schon auf ganz wenig Licht reagiert werden soll. 
Wenn Dunkel, dann soll auch die LED nicht leuchten ..
Insofern :

> Das ist aber nicht eine Erhöhung der Empfindlichkeit, sondern eine
> Umkehrung des Verhaltens.

sehe ich das nicht so !

>> 2. Die LED leuchtet abhänging von dem Lichteinfall > wenig licht ->
>> wenig Leuchtkraft der LED, viel Licht > helles LED leuchten


> Das ist nicht die Funktion der Schaltung. Sie sollte, Dank Mitkopplung
> über R4, schlagartig umschalten. Also ist an deinem Aufbau etwas falsch.
> Womöglich den Vorwiderstand der LED vergessen, das wissen wir ja nicht,
> weil du zu faul warst, den Schaltplan an die Realität anzupassen.

Wie schon gesagt, deutliche Worte.. Tatsächlich habe ich nur eine 3,3 
Volt LED an die Schaltung rangehangen ohne Widerstand.

Zusammenfassend = R3 kleiner ( welchen Widerstand schlagt ihr vor, 
soviel Ahnung habe ich davon nicht.. + Vorwiderstand bei der LED ( auch 
hier die Frage, welchen Widerstand setze ich ein ?) und dann müsste es 
klappen ?

von Sascha_ (Gast)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
R3: Mach ein 47k Poti dran und dreh das langsam runter.

von ArnoR (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kai S. schrieb:
> Zusammenfassend = R3 kleiner

Nee, R2 größer oder/und R1 kleiner, R3 ist der Widerstand mit dem 
geringsten Einfluss.

Die Spannung am Verbindungspunkt muss auf ~0,6V hochkommen um T1 
einzuschalten. Und diese Spannung wird durch den Teiler R2/(R1+LDR) 
bestimmt. Da kann man durch Variation von R2 einen großen Bereich 
abdecken.

R3 dagegen hat nur geringen Einfluss, weil der Basisstrom von T1 zum 
Einschalten des Summers weniger als 5µA ist. Somit verändert der die 
Schwelle max. um 0,2V.

von Karl B. (gustav)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kai S. schrieb:
> + Vorwiderstand bei der LED ( auch
> hier die Frage, welchen Widerstand setze ich ein ?) und dann müsste es
> klappen ?

Hi,
da ich Deine LED nicht kenne (blau, grün, gelb, rot, alle 
unterschiedliche Vf)
Ein Tip:

LED-Vorwiderstandsrechner

"...Dieses Skript berechnet alle notwendigen Werte eines Vorwiderstandes 
für eine oder mehrere Leuchtdioden...."

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/1109111.htm


durchscrollen....

ciao
gustav

von Der Andere (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kai S. schrieb:
> atsächlich habe ich nur eine 3,3
> Volt LED an die Schaltung rangehangen ohne Widerstand.

Dann lerne erst mal die Grundlagen!

von Homo Habilis (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kai S. schrieb:
> Vorwiderstand bei der LED ( auch
> hier die Frage, welchen Widerstand setze ich ein

Das hängt von der LED ab. LEDs brauchen einen Konstantstrom (ideal), und 
deshalb an Spannungsquellen einen Vorwiderstand.

Schau ins Datenblatt der LED, welchen Strom sie braucht. Dann R=U/I.

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


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nikolai H. schrieb:
> Ein Fototransistor hat eine höhere Empfindlichkeit als ein
> Fotowiderstand
> (korrigiert mich, wenn ich falsch liege).

Ist hiermit geschehen.

Sowohl bei Fototransistoren als auch bei Fotowiderständen gibt es einen 
sehr großen Empfindlichkeitsbereich. Eine pauschale Aussage kann man 
also nicht treffen.

Worin sich die Bauteile unterscheiden:

- der Fototransistor ist gepolt, der Fotowiderstand nicht

- ein Fototransistor hat die maximale Empfindlichkeit im nahen Infrarot, 
Fotowiderstände je nach Material irgendwo zwischen Infrarot und 
sichtbarem Licht

- Fototransistoren reagieren deutlich schneller auf eine Änderung der 
Beleuchtungsstärke. Große Fotowiderstände können Minuten(!) brauchen, um 
den Endwert des Dunkelwiderstands zu erreichen.

@Kai:

Wie von ArnoR vorgeschlagen: R2 vergrößern für höhere Empfindlichkeit. 
R4 im gleichen Maß vergrößern um die gleiche Hysterese beizubehalten.

von Homo Habilis (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Homo Habilis schrieb:
> Dann R=U/I.

Oder o.g. Script. Hatte ich nicht gesehen.

von Karl B. (gustav)


Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Homo Habilis schrieb:
> Oder o.g. Script. Hatte ich nicht gesehen.

Hi,


schneller als der Schall...
ciao
gustav

P.S.:
Dann aber LED in Pappröhrchen, damit es keine optische Rückkopplung auf 
den Fototransistor gibt.
Persönlich würde einen höheren Widerstand nehmen.

Meine Erfahrungswerte bei "stinknormalen" roten LEDs :
150 bis 180 Ohm bei den 3,3 Volt.

: Bearbeitet durch User
von Kai S. (kaisoomann)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> @Kai:
>
> Wie von ArnoR vorgeschlagen: R2 vergrößern für höhere Empfindlichkeit.
> R4 im gleichen Maß vergrößern um die gleiche Hysterese beizubehalten.

Nur für mich zur Verständnis... Wenn ich R2 auf 3.6Kohm setze, dann 
müsste R4 auf 78kohm geändert werden, richtig ? Mit welchen Widerständen 
taste ich mich da am Besten ran ?
-> Zur LED = Werde ich beherzigen und entsprechend anpassen, 
versprochen.

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kai S. schrieb:

>> Wie von ArnoR vorgeschlagen: R2 vergrößern für höhere Empfindlichkeit.
>> R4 im gleichen Maß vergrößern um die gleiche Hysterese beizubehalten.
>
> Nur für mich zur Verständnis... Wenn ich R2 auf 3.6Kohm setze, dann
> müsste R4 auf 78kohm geändert werden, richtig?

Zumindest ungefähr. R4 bestimmt die Hysterese, das ist der Abstand 
zwischen den beiden Schaltpunkten. Je größer R4 ist, desto enger liegen 
die Punkte beieinander. Wenn R4 zu klein ist, dann kippt die Schaltung 
bei Dunkelheit gar nicht mehr zurück.

> Mit welchen Widerständen taste ich mich da am Besten ran?

Das hängt von deinem Fotowiderstand und der Helligkeit ab. Die meisten 
Schaltungen dieser Art verwenden ein Trimmpotentiometer an Stelle von 
R2, um den Schaltpunkt einstellbar zu machen.

Speziell bei deiner Schaltung ist es blöd, daß R2 nicht nur den Schalt- 
punkt, sondern auch die Hysterese beeinflußt. Die weiter oben gezeigte 
Schaltung mit einem 74HC14 als Schmitt-Trigger hat dieses Problem nicht.

Wenn du lieber mit Transistoren basteln willst, probier die Schaltung 
aus dem Beitrag "Re: LDR Schaltung".
So wie da gezeichnet, ist es ein Dämmerungsschalter: das Relais zieht 
bei Dunkelheit an. Wenn du LDR und R1 vertauschst und das Relais gegen 
eine LED tauschst (mit Vorwiderstand natürlich) dann kriegst du die von 
dir gewünschte Funktion.

von Lurchi (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
R2 und R4 dürfen durchaus deutlich größer werden. D.h auch schon ein 
Faktor 10 oder mehr. Das Auge nimmt Licht eher logarithmisch war und 
kann so einen großen Bereich überschreiten.

Weil man bei der Schaltung immer 2 Widerstände ändern muss, ist es da 
etwas umständlich die Empfindlichkeit anzupassen. Man könnte die 
Schaltung etwas anpassen, indem man R2 und R4 so lässt und dann einen 
zusätzlichen Widerstand zwischen R2 und R1 einfügt, der dann im 
wesentlichen nur die Empfindlichkeit bestimmt und kaum noch die 
Hysterese. Da kann man je nach Fotowiderstand durchaus bei in dem 100 K 
Ohm oder MOhm Bereich gehen.

Bei geringer Intensität wird der Photowiderstand aber recht 
Temperatur-empfindlich und langsam. Da kann es ggf. Minuten dauern bis 
er nach viel Licht wieder Dunkel erkennt.

Die Üblichen CdS Photowidestände sind für rotes Licht nicht so besonders 
empfindlich. Da wäre ein blaue oder weisse LED vermutlich die beste Wahl 
zu.

von Kai S. (kaisoomann)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Trägheit wäre nicht schlimm ! Das werde ich mal so testen mit dem 
zusätzlichen Widerstand. Reagieren muss die LDR so oder so auf blaues 
Licht :).
Ich werde berichten ! Vielen Dank schon mal an alle, die hier so fleißig 
und schnell geschrieben haben !

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.