Hallo,
ich hab ein kleines Problem mit meinen AtTiny13 und zwar ich möchte mit
einem Fotowiderstand die Helligkeit messen. Ich hab bei meinen AtTiny
die interne Spannungsreferenz an also 1,1V. Den Fotowiderstand möchte
ich analog "außmessen".
Wie müsste das richtig aussehen? Bis jetzt hab ich es so
Fotowiderstand-1kOhmAnAtTiny-100kOhm Widerstand.
Wie muss die Schaltung aussehen das ich bei dunkel 0V habe und bei hell
am Eingang 1,1Volt?
Vielen dank!
Andreas
Du musst einen Spannungsteiler bilden, der eine Spannung zwischen 0 und
1,1V liefert.
> Fotowiderstand-1kOhmAnAtTiny-100kOhm Widerstand.
Damit kann ich nichts anfangen.
Hallo,
Spannungsteiler - klar. Nur wie Schalte ich den Fotowiderstand das er
bei 100kLux 1,1V liefert und bei 0Lux 0 V? Parallel an den 1,1V?
Bin leider hier nicht so bewandert...
Lebe lang und in Frieden ;-)
Andreas
Beleuchte den LDR mit deinen 100k Lux und passe dann den anderen
Widerstand so an, dass du die gewünschten 1,1V erhältst. Ich kann Dir da
keinen konkreten Wert empfehlen, weil jeder LDR anders ist. Du musst es
ausprobieren.
Allerdings reagieren LDRs nicht linear auf Helligkeit. Die Zuordnung von
Spannung zur Lux Zahl wird nicht so einfach sein, wie du es dir denkst.
Andreas Sch. schrieb:> Nur wie Schalte ich den Fotowiderstand das er> bei 100kLux 1,1V liefert und bei 0Lux 0 V? Parallel an den 1,1V?
Meiner Meinung(!!!) nach wird das mit einem gewöhnlichen Fotowiderstand
niemals zufriedenstellend. Ich denke, Du meinst in etwa so etwas?
https://www.sunrom.com/get/443700
Mit so einem Fotowiderstand kannst Du einen Bereich von 0...100000 Lux
einfach nicht sinnvoll auflösen, zumal Du ja auch nur mit einem 10-Bit
AD Wandler auflöst. Schau mal ins Datenblatt, welche
Widerstandsänderungen sich im gewünschten Bereich ergeben und rechne das
mal auf einen wie auch immer gearteten Spannungsteiler um. Auch wenn Du
sagst, dass dir die niedrige Auflösung schon reichen wird, wirst du
meist kein zufriedenstellendes Ergebnis erreichen. Gerade den unteren
Bereich muss man feinstufig erfassen, darüber können die Stufen gröber
ausfallen.
Deshalb gibt es spezielle Lichtsensoren, wie z.B. den OPT3001 von TI.
Die haben spezielle Sensoren zusammen mit einem 24bit Wandler, damit der
Bereich von 0...100000 Lux sinnvoll ausgemessen werden kann. Kann man
einfach per I2C auslesen, sehr einfache Handhabung (wenn man mal vom
Gehäuse absieht)
Harald A. schrieb:> Gerade den unteren> Bereich muss man feinstufig erfassen, darüber können die Stufen gröber> ausfallen.>> Deshalb gibt es spezielle Lichtsensoren (...)
wie z.B. den SFH5711. Der liefert an einem 22k Widerstand ein
Analogsignal das der vom Menschen empfundenen Helligkeit entspricht.
Oder in Zahlen: 1.1 V bei 100k Lux, 0.66 V bei 1000 Lux, 0.11 V bei 3
Lux. Wenn es noch dunkler wird, wird er zunehmend ungenauer, bei 0 Lux
kommen 0.002..2.2 mV raus. Den gibt's z.B. bei develektro für 1.45 Euro.
Andreas Sch. schrieb:> Wie muss die Schaltung aussehen das ich bei dunkel 0V habe und bei hell> am Eingang 1,1Volt?
Eigentlich nimmt man eine Photodiode wenn man die Helligkeit messen will
und nicht den LDR aus dem vorherigen Jahrhundert der dank Cadmium
inzwischen verboten ist, denn LDR altern, müssen also ständig (z.B.
jedes Jahr) nachkalibriert werden.
Photodiode entweder per Dunkelstrom
1
+5V
2
|
3
Photodiode in Sperrrichtung
4
|
5
+-- A/D-Eingang
6
|
7
Widerstand für 1.1V bei hell
8
|
9
GND
oder Transimpedanzverstärker
1
+--Widerstand--+
2
| |
3
| GND---|+\ |
4
| | >--+-- A/D-Eingang
5
+--------|-/ LMC6482
6
|
7
Photodiode in Sperrrichtung
8
|
9
GND
Nur so wird exakt gemessen, z.B. 1.1V bei 110000 lux und 0.1V bei 10000
lux und 0.001V bei 100 lux.
Vergiss den LDR.
MaWin schrieb:> Vergiss den LDR.
Ja, aber der LDR hat eine andere spektrale Empfindlichkeit.
Je nach Typ liegt bei LDRs das Empfindlichkeitsmaximum im Grünen oder im
Orangen, und das entspricht der Empfindlichkeitscharakteristik des Auges
besser, als bei einer Si-Photdiode, die ohne Korrekturfilter ihre
maximale Empfindlichkeit im nahen Infrarot hat.
Dadurch überbewerten die meisten Photodioden das Licht von Glühlampen
(auch Halogenlampen gehören dazu) stark.
Die Kombination ATtiny und LDR habe ich auch schon eingesetzt, und zwar
für eine Geocaching-Station, bei der ein kurzes Aufleuchten einer
Taschenlampe im Dunkeln erkannt werden muss. Geht es um sowas?
Gibt es einen bestimmten Grund, warum die interne Referenzspannung von
1,1V als ADC-Referenz verwendet wird? VCC als Referenz wäre hier
vielleicht geeigneter, weil man potentiometrisch messen kann, d. h. die
Spannung selber spielt keine Rolle, solange sie während der Messphase
konstant bleibt.
>> Beleuchte den LDR mit deinen 100k Lux und passe dann den anderen> Widerstand so an, dass du die gewünschten 1,1V erhältst. Ich kann Dir da> keinen konkreten Wert empfehlen, weil jeder LDR anders ist. Du musst es> ausprobieren.
ich habe oben die Schaltung so angepasst das es klappt.
Allerdings misst er nur in einen sehr geringen bereich Helligkeit und
nicht von 0 bis 100k Lux wie ich es bräuchte (ich möchte die Helligkeit
im Garten an verschiedenen Stellen messen).
> Allerdings reagieren LDRs nicht linear auf Helligkeit. Die Zuordnung von> Spannung zur Lux Zahl wird nicht so einfach sein, wie du es dir denkst.
Da hab ich in meinen Elektronikbuch genau das gegenteil gelesen.
Grüsse
Andreas
Hallo,
Edi R. schrieb:> Gibt es einen bestimmten Grund, warum die interne Referenzspannung von> 1,1V als ADC-Referenz verwendet wird? VCC als Referenz wäre hier> vielleicht geeigneter, weil man potentiometrisch messen kann, d. h. die> Spannung selber spielt keine Rolle, solange sie während der Messphase> konstant bleibt.
Ja, für die Referenzspannung gibt es einen grund. Ich habe eine rote Led
für den Batteriestand mit dran. Über einen Spannungsteiler messe ich den
Batteriestand und lasse den Stand anhand eines untershiedlich lang
blinkenden Leds anzeigen.
Grüße
Andreas
Andreas Sch. schrieb:> Da hab ich in meinen Elektronikbuch genau das gegenteil gelesen.
Und was sagst du zu den anderen Konzepten? Mit dem SFH5711 ist es ja
sehr einfach.
Um den LDR optimal zu nutzen, musst du die Referenzspannung auf VCC
ändern. Das kannst du ja einfach zur Laufzeit des Programmes machen.
Umschalten kostet nur ein bisschen Zeit.
Die Helligkeits-Unterschiede, die du erfassen möchtest werden mit dem 10
Bit ADC aber wohl kaum zu erfassen sein. Von den 10 Bits sind ohne
größere Klimmzüge nur 9 Bits wirklich nutzbar (das unterste geht im
Rauschen unter). Also 512 Werte. Das reicht nicht aus, um den ganzen
Bereich zwischen Nacht-Dunkel und Tag-hell abzudecken.
Außerdem reagiert das Ding nicht linear, so dass du noch eine Tabelle
oder Formel zur Linearisierung einsetzen musst. Wie gesagt geht das
nicht so einfach, wie du es gerne hättest. Es hat schon seinen Grund,
warum Helligkeits-Messgeräte mehr als 5 Euro kosten.
Stefanus F. schrieb:> Von den 10 Bits sind ohne> größere Klimmzüge nur 9 Bits wirklich nutzbar (das unterste geht im> Rauschen unter).
Da hat's mal einer nicht besser geschafft und schon wird es als Wahrheit
verkauft. Und wiederum andere holen aus dem ADC noch viel mehr Bits
heraus.
Warum nur macht es keiner richtig?
Harald schrieb:> Und was sagst du zu den anderen Konzepten? Mit dem SFH5711
Der sieht gut aus!
Läuft bei mir seit 2 Jahren problemlos. Fotowiderstand in Metallgehäuse
aus Pollinsortiment (direkte Sonne=50_Ohm/dunkel einige MOhm) schaut
unten aus Abzweigdose auf weiße Wand, Ostseite.
Dimensionierung:
1
3kΩ LDR 16kΩ
2
VCC o---[===]----[===]---+---[===]---| GND
3
|
4
|
5
zum ADC
Beispiel für die erfassten Daten vom 19.August, Messung alle 15 Minuten:
Datum ; Uhrzeit ;; Helligkeitswert / erster Wert also von 0 Uhr 1 und 12
Sekunden.
1
2018-08-19;00:01:12;;62
2
2018-08-19;00:16:14;;62
3
2018-08-19;00:31:15;;62
4
2018-08-19;00:46:16;;62
5
2018-08-19;01:01:17;;62
6
2018-08-19;01:16:18;;62
7
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8
2018-08-19;01:46:20;;62
9
2018-08-19;02:01:21;;63
10
2018-08-19;02:16:22;;62
11
2018-08-19;02:31:23;;62
12
2018-08-19;02:46:25;;62
13
2018-08-19;03:01:26;;62
14
2018-08-19;03:16:27;;62
15
2018-08-19;03:31:27;;62
16
2018-08-19;03:46:28;;63
17
2018-08-19;04:01:30;;62
18
2018-08-19;04:16:31;;68
19
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20
2018-08-19;04:46:33;;85
21
2018-08-19;05:01:34;;155
22
2018-08-19;05:16:35;;346
23
2018-08-19;05:31:36;;659
24
2018-08-19;05:46:37;;847
25
2018-08-19;06:01:38;;920
26
2018-08-19;06:16:39;;948
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28
2018-08-19;06:46:42;;973
29
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32
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2018-08-19;08:01:47;;978
34
2018-08-19;08:16:48;;978
35
2018-08-19;08:31:49;;978
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45
2018-08-19;11:00:09;;975
46
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47
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48
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2018-08-19;12:00:14;;975
50
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51
2018-08-19;12:30:15;;974
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53
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58
2018-08-19;14:15:23;;970
59
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2018-08-19;14:45:25;;970
61
2018-08-19;15:00:26;;969
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68
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71
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72
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2018-08-19;18:00:39;;963
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2018-08-19;18:45:42;;958
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2018-08-20;03:31:19;;62
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113
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115
2018-08-20;04:31:24;;62
116
2018-08-20;04:46:24;;76
117
2018-08-20;05:01:26;;124
118
2018-08-20;05:16:27;;294
119
2018-08-20;05:31:28;;628
Alterung in 2 Jahren nicht feststellbar. Die 62 in der Nacht ist
Straßenbeleuchtung, absolute Dunkelheit etwa 48 bis 50.
Die Werte sind keine gleitenden Mittelwerte sondern die unmittelbar
erfassten ADC-Werte.
@ m.n.
> Da hat's mal einer nicht besser geschafft> und schon wird es als Wahrheit verkauft.> Warum nur macht es keiner richtig?
Zeige uns doch, wie man das "richtig" macht, anstatt zu meckern.
> Die Werte sind keine gleitenden Mittelwerte> sondern die unmittelbar erfassten ADC-Werte.
Jetzt fehlt aber immer noch die "KI", die das in Lux umrechnet.
Stefanus F. schrieb:>> Die Werte sind keine gleitenden Mittelwerte>> sondern die unmittelbar erfassten ADC-Werte.>> Jetzt fehlt aber immer noch die "KI", die das in Lux umrechnet.
Ja, die fehlt mir auch. :-) Mir genügen allerdings einige Schwellwerte
für Beleuchtung, Rolladen. Das übliche halt..
Fotowiderstände sind weitestgehend linear.
Man muß nur in etwa den richtigen Widerstandsbereich aussuchen.
Eine bedeutende Altersänderung wäre mir neu.
Ich werde das mal meiner alten analogen Kamera sagen.
Für so einen Schnulli wie Rolladen reicht ein Fotowiderstand mehr als
genug.
Hallo,
Harald schrieb:> Und was sagst du zu den anderen Konzepten? Mit dem SFH5711 ist es ja> sehr einfach.
Alles Toll und Gut. Ich hab nur ein ich hab keinen SFH5711 dafür aber
mind. 10 Fotowiderstände.
Ich würds lieber mit sachen machen die ich schon hab. Zumal es ein
"Hobby-Bastel-Projekt" ist und zwar ein paar Probleme löst - aber auch
wenn das noch etwas dauert geht die Welt nicht unter.
Aber vielen dank für den Vorschlag - Tolle Idee.
Grüße
Andreas
Hallo,
123 schrieb:> Läuft bei mir seit 2 Jahren problemlos. Fotowiderstand in Metallgehäuse> aus Pollinsortiment (direkte Sonne=50_Ohm/dunkel einige MOhm) schaut> unten aus Abzweigdose auf weiße Wand, Ostseite.> Dimensionierung:>
1
> 3kΩ LDR 16kΩ
2
> VCC o---[===]----[===]---+---[===]---| GND
3
> |
4
> |
5
> zum ADC
6
>
Für welche Versorgungsspannung? 7 Volt?
Ich brauchs für 4,5V - Batteriepackbetrieb.
Ich habs mit meiner Taschenlampe + Luxmeter ausgetestet mit meinen
(Widerstands)Werten und er steuert bereits bei 3k bis 8k Lux voll durch.
Wie wäre es eigendlich wenn ich den LDR durch eine alte 12V Solarzelle
ersetze? Geht das besser oder schlechter? Muss ich dafür Strom und
Spannung ermitteln oder reicht eines von beidem um die helligkeit zu
ermitteln?
Ich könnte einen Hochohmigen Spannungsteiler zwischen + und - setzen und
zusätzlich noch irgendwas betreiben.
Wenn ich Strom auch messen muss muß ich einen niedohmigen Widerstand in
einen der beiden Leiter setzten z.B. 1 Ohm - nur eine Frage wie leite
ich Minus an den ATTiny (AIN1)? Den beim messen mit dem Multimeter
brauch ja auch beide Leitungen.
Grüße
Andreas
Andreas Sch. schrieb:> Ich hab nur ein ich hab keinen SFH5711 dafür aber> mind. 10 Fotowiderstände.>> Ich würds lieber mit sachen machen die ich schon hab.
Das man mit einem LDR irgendwelche Schaltschwellen z.B. für Jalousien
finden kann, ist unbestritten.
Du wolltest aber 0...100000 Lux messen - das bekommt man mit einem LDR
nicht hin, auch wenn er in der Kiste vorhanden ist und man keinen
anderen Sendor kaufen möchte. Auch nicht durch Anpassungen an der
Auswerteschaltung.
Wer soviele LDRs hat, könnte 3 bis 7 LDRs mit 3 bis 7 verschiedenen
Widerständen an 3 bis 7 ADC-Eingänge anschliessen und je nach Helligkeit
den passenden Kanal auswerten. Praktisch ein parallel-Logarithmierer.
Bauform B. schrieb:> Wer soviele LDRs hat, könnte 3 bis 7 LDRs mit 3 bis 7 verschiedenen> Widerständen an 3 bis 7 ADC-Eingänge anschliessen und je nach Helligkeit> den passenden Kanal auswerten.
Da ist es wohl deutlich einfacher, nur jeweils den
Spannungsteilerwiderstand über einen IO-Pin zu aktivieren. Das spart
einen Haufen LDRs ;-)
Stefanus F. schrieb:> VCC o
warum VCC wenn die REF doch 1,1V isT?
entweder er macht nach VCC eine radiometrische Messung oder klemmt den
LDR an AREF was man eigentlich nicht tun sollte.
Als Teilerwiderstand eignet sich immer ein ähnlich großer wie der LDR
Joachim B. schrieb:> warum VCC wenn die REF doch 1,1V isT?
Weil man die Referenzquelle extern nicht belasten darf. Ich hätte auch
VCC als Referenz verwendet, aber aus irgendeinem mir nicht
nachvollziehbaren Grund hat sich der TO auf 1,1V festgelegt.
> entweder er macht nach VCC eine radiometrische Messung oder klemmt den> LDR an AREF was man eigentlich nicht tun sollte.
Eben, soll man nicht tun.
> Als Teilerwiderstand eignet sich immer ein ähnlich großer wie der LDR
Lustig, wie viel ohm hat denn ein gewöhnlicher LDR? Hängt doch wohl sehr
von der Helligkeit ab. Der mittlere Wert davon wird wohl auch nur ein
schlechter Kompromiss sein wenn man den ganzen Bereich von Mittags-Sonne
bis Nacht abdecken will.
Stefanus F. schrieb:> Lustig,
lustig (oder eher nicht) war dein Vorschlag nach VCC wenn der TO als REF
1,1V wählt.
Was wolltest du damit bezwecken? (Das hilft doch dem TO nicht!)
Joachim B. schrieb:> Was wolltest du damit bezwecken? (Das hilft doch dem TO nicht!)Andreas Sch. schrieb:> Bin leider hier nicht so bewandert...
Natürlich hätte ihm das beim ursprünglich geplanten Aufbau geholfen -
zumindest tendenziell in die gewünschte Richtung. Aber wer in
Datenblätter verschiedener LDRs schaut, wird feststellen, dass der
Messbereich 0...100k nicht funktionieren wird.
Andreas Sch. schrieb:> Allerdings misst er nur in einen sehr geringen bereich Helligkeit und> nicht von 0 bis 100k Lux wie ich es bräuchte (ich möchte die Helligkeit> im Garten an verschiedenen Stellen messen).
Das Helligkeitsempfinden ist logarithmisch, d.h. man braucht einen
großen Dynamikbereich, den ein 10Bit-ADC nicht hat.
Die einfachste Lösung ist, man nimmt keinen ADC, sondern mißt die
Aufladezeit eines Kondensators über den Fotowiderstand. Zeit kann man
nämlich mit einem MC über einen sehr großen Bereich messen (1µs..1s = 20
Bit).
Die Aufladezeit ist proportional zum Widerstand, d.h. zum Kehrwert der
Helligkeit, aber Rechnen ist ja kein Problem für nen MC.
Peter D. schrieb:> Helmar Z. schrieb:>> Schaltung für AVR 0...10000 Lux oder mehr.>> Analogrechner sind heutzutage aber sowas von "Out".> https://carmardenim.com/products/extreme-cut-out-jean
genau mein Humor ;))
ich verweise in anderen Foren meist auf die Gallerie von Frl.Erhardt in
Hamburg (gallery.higlossdo11s.com)
haha - sehr geil
Andreas Sch. schrieb:> Allerdings misst er nur in einen sehr geringen bereich Helligkeit und> nicht von 0 bis 100k Lux wie ich es bräuchte
mit einem LDR und deinem Kenntnisstand?
Peter D. schrieb:> Das Helligkeitsempfinden ist logarithmisch, d.h. man braucht einen> großen Dynamikbereich, den ein 10Bit-ADC nicht hat.
die Anforderungen vom TO sind sowiso unrealistisch, zumal mit einem LDR
und dem eingebauten ADC und der eingebauten Referenz.
logarithmisch mit 10-Bit ist machbar aber nicht auf Messgerätniveau.
Ich nutze das für die automatische Helligkeitsanpassung meiner
wordclock, sogar 8-bit für die LED.
Joachim B. schrieb:> lustig (oder eher nicht) war dein Vorschlag nach VCC wenn der TO als REF> 1,1V wählt.> Was wolltest du damit bezwecken? (Das hilft doch dem TO nicht!)
Also nochmal: Die Wahl der 1,1V Referenz stand schon vor meinem Beitrag
fest. Es stand auch fest, das man den AREF Pin nicht extern belasten
darf.
Daraus ergab sich der Vorschlag, den Spannungsteiler an VCC
anzuschließen. Ist immer noch besser, als ihn an Luft anzuschließen.
Dass der Vorschlag suboptimal ist, habe ich im selben Beitrag auch
deutlich geschrieben und danach mehrmals wiederholt.
Wenn du gerne Schnee von gestern tot kauen willst, mach ruhig. Ich habe
dazu keine Lust.
kein OP zur Hand ?
Dann die Alternative Schaltung
"Erklär mal wie diese Schaltung funktioniert"?
Es hat was mit stromgegenkopplung zu tun.
testen mit 'LTspice' von Linear Technology
besteht die Frage noch .
Der TE hat sich schon lange verabschiedet, von daher ist das sowieso
vergebene Liebesmüh, aber egal...
Respekt auch für die Analogschaltung, wenn sie denn im anvisierten
Bereich Temperatur- und Alterungs-stabil ist, aber warum will man sich
heutzutage diesen „Aufwand“ antun? Der SFH kommt der Lösung recht nahe,
obwohl auch noch nicht ausreichend im Wunschbereich. Der oben
vorgeschlagene OPT3001 liefert das alles fertig abgeglichen direkt als
digital verwertbare Zahl, obwohl genau genommen auch nur bis 83kLUX.
Dafür runter bis 0,01Lux, meist ist es da unten eh wichtiger. Will man
diesen „Luxus“ für gute 2€ gegen zahlreiche Versuche und Messreihen
(wenn man denn die Möglichkeiten zur Messung bzw. Abgleich überhaupt
hat) eintauschen? Wirklich?
Stefanus F. schrieb:> Die Wahl der 1,1V Referenz stand schon vor meinem Beitrag> fest.
eben drum verstehe ich deinen Vorschlag ja nicht an VCC
Stefanus F. schrieb:> Dass der Vorschlag suboptimal ist, habe ich im selben Beitrag auch> deutlich geschrieben und danach mehrmals wiederholt.
warum machst du den Vorschlag dann?
Das ist die Frage!
Stefanus F. schrieb:> Wenn du gerne Schnee von gestern tot kauen willst, mach ruhig. Ich habe> dazu keine Lust.
ich möchte nur verstehen warum du unpassende Tipps gibts wenn sie
suboptimal sind, nur um was zu schreiben?
Joachim, ich habe meine Begründung jetzt schon zweimal hingeschrieben.
Du willst es wohl nicht verstehen. Falls doch, ist es offensichtlich
zwecklos. So völlig ungeeignet ist VCC an dieser Stelle nicht, nur nicht
optimal.
Aber egal, du hast immer Recht und alle anderen sind Vollidioten, ganz
besonders ich. Ich habe schon verstanden wie du über meine Beiträge
denkst.
Sicher würde der TO sich über praktische Lösung von Dir freuen, die
sein verfügbares Material einsetzt.
Stefanus F. schrieb:> So völlig ungeeignet ist VCC an dieser Stelle nicht, nur nicht> optimal.
was soll das der TO schreibt er wählt 1,1V als REF und du an VCC!
was ist daran denn geeignet?
Joachim B. schrieb:> warum machst du den Vorschlag dann?Stefanus F. schrieb:> du hast immer Recht
nicht wirklich, aber manches wie dein Kupferleitwert von der ja nun
nicht nur als Fehler durchgeht so man was gelernt hat.
Wer immer was schreiben will zu allen Themen sollte mehr fundierte
Kenntnisse haben, ich maße mir das nicht so häufig an wie du, wenn wir
schon persönlich werden müssen.
Stefanus F. schrieb:> Ja Joachim, du hast wieder Recht.
Liebe Mods wenn ihr meinen Beitrag schon löscht dann hättet ihr den auch
löschen können!
denn der hat auch nichts zum Thema beizutragen sondern ist nur ein
unnötiges Statement.
Ich habe nicht immer Recht, aber ich maße mir auch nicht an überall
meinen Senf dazuzugeben wie ADC Messung nach 5V bei REF 1,1V gewählt