Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik SFH309-4 erkennt grüne LED nicht?


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von Stefan S. (kami)


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Hi,

ich wollte gerne mit einem SFH309-4 eine grüne LED abtasten.

https://www.mouser.de/ProductDetail/OSRAM-Opto-Semiconductors/SFH-309-4?qs=nTDll3UaDK6TKvv%252bcxcO5w%3D%3D

Datenblatt alles angeschaut. Aber jede Farbe (rot,blau,weiß,gelb) 
detektiert der Fototransitor sauber nur grüne LEDs erkennt er gar nicht?

Woran liegt das was habe ich übersehen?

Am Analogen Eingang von einem µC bekomme ich bei roter LED werte wenn 
aus (4095) und an von (68) also deutlicher Unterschied.

Bei der grünen LED wenn an AUS dann (4095) sonst (4068) habe 10k als 
Pullup Widerstand dazwischen?

Gruß kami

von Stefan S. (kami)


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Keiner eine Idee was ich falsch mache?

Gruß kami

von Jens G. (jensig)


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>Bei der grünen LED wenn an AUS dann (4095) sonst (4068) habe 10k als
>Pullup Widerstand dazwischen?

Und mit Blau?
Die grüne LED leuchtet offensichtlich zu schwach, oder Du hast die nicht 
genau axial aufeinander ausgerichtet (der Phototransistor guckt ziemlich 
scharf mit +-12°)
Es wäre natürlich sinnvoll zu erfahren, welche LEDs und wieviel Strom Du 
dafür verwendest

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

Man kann eben in den einfachsten Angelegenheiten immer wieder etwas 
falsch machen. Da sucht man sich als Besitzer einer grünen Leuchtdiode 
irgendeinen tollen Fototransistor aus und bemerkt gar nicht, daß er für 
860nm, also Infrarotlicht die größte Empfindlichkeit besitzt und wundert 
sich dann beim Bestrahlen mit etwa 500nm, also grünem Licht, wo er laut 
Kurve im Dattelblatt nur noch ein Fünftel der Empfindlichkeit aufweist, 
daß er so wenig auf das grüne Licht reagiert. Auf Blau dürfte er noch 
weniger reagieren. Also wäre eine Infrarot-LED eher geeignet. Und selbst 
dort gibt es noch unterschiede...

https://www.hug-technik.com/inhalt/ta/farben.html

Du kannst ja mal die grüne LED schnell weg bewegen, um mittels 
Dopplereffekt deren Wellenlänge zu vergrößern. Dann müßte es gehen :-)


MfG

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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>Licht reagiert. Auf Blau dürfte er noch weniger reagieren. Also wäre

Das ist richtig. Aber ausgerechnet auf Blau reagiert ja seine Anordnung 
noch vergleichsweise gut.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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> Das ist richtig. Aber ausgerechnet auf Blau reagiert ja seine Anordnung
> noch vergleichsweise gut.


Das erklärst am besten Du jetzt "blausiebel". (ohne h und ohne e)


mfG

von Harald (Gast)


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Christian S. schrieb:

> Du kannst ja mal die grüne LED schnell weg bewegen, um mittels
> Dopplereffekt deren Wellenlänge zu vergrößern.

Du meinst, man sollte die LED an einer Gewehrkugel befestigen?

von Jim Beam (Gast)


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Grüne LED und der genannte Fototransistor sind so etwa die blödeste 
Kombination, die möglich ist.

Warum aber geht blau, was ja noch weiter weg vom Spektralpunkt ist?

Kann es sein, dass hier parasitärer IR-Anteil eine Rolle spielt, der 
"zufällig" bei dieser Blau-Led besonders ausgeprägt st?

von Jens G. (jensig)


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>Du meinst, man sollte die LED an einer Gewehrkugel befestigen?

Ob das reicht?

von Wolfgang (Gast)


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Stefan S. schrieb:
> Datenblatt alles angeschaut. Aber jede Farbe (rot,blau,weiß,gelb)
> detektiert der Fototransitor sauber nur grüne LEDs erkennt er gar nicht?

Das halte ich für unwahrscheinlich. Mit welcher Bestrahlungsstärke 
beleuchtest du den Phototransistor bei den einzelnen Farben?

> Woran liegt das was habe ich übersehen?

Die SFH309-4 ist ein Phototransistor mit maximaler spektraler 
Empfindlichkeit bei 860nm, das menschliche Auge nimmt grün besonders gut 
wahr. Du darfst also nicht deinen persönlichen Helligkeitseindruck als 
Maßstab nehmen.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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> Du meinst, man sollte die LED an einer Gewehrkugel befestigen?


Das wäre ein bisschen gefährlich, aber an einer selbst gebauten Rakete, 
der "rocketnumberone" dürfte es eher ein harmloses Experiment sein, um 
die Rotverschiebung zu erzielen.

Man müßte das Licht seiner blauen LED mal in ein Spektrum aufteilen und 
ausmessen. Hat jemand mal so ein Glasdreieck/Prisma zur Hand, um den 
parasitären Infrarotanteil aufzuspüren?

mfG

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Jim Beam schrieb:
> Warum aber geht blau, was ja noch weiter weg vom Spektralpunkt ist?
>
> Kann es sein, dass hier parasitärer IR-Anteil eine Rolle spielt, der
> "zufällig" bei dieser Blau-Led besonders ausgeprägt st?

Zeig mir eine einzige blaue LED, die nebenbei NIR-Licht erzeugt.

Der Mensch ist bei blauem Licht, verglichen mit grünem, schon ziemlich 
blind. Eine anständig leuchtende blaue LED ist verglichen mit einer 
anständig grün leuchtenden objektiv gesehen (=Bestrahlungsstärke) schon 
ein ziemlicher Hammer. Die Empfindlichkeit der SFH309 sinkt von grün 
nach blau gerade mal um 40% ab.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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>
> Der Mensch ist bei blauem Licht, verglichen mit grünem, schon ziemlich
> blind.


Und warum haben dann diese komischen Fahrzeuge, die überall durch 
wollen, oben drauf kein Grünlicht, statt dessen aber blaues 
Binzelblinklicht, wenn das kaum jemand sieht? Haben die das noch nicht 
bemerkt und machen es immer wieder falsch?

mfG

von Wolfgang (Gast)


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Christian S. schrieb:
> ... kein Grünlicht, statt dessen aber blaues Binzelblinklicht, wenn
> das kaum jemand sieht?

Ich habe nicht gesagt, dass das kaum jemand sieht. Die Aussage war, dass 
für gleichen Helligkeitseindruck bei blauem Licht eine erheblich höhere 
Bestrahlungsstärke erforderlich ist. Erkennst du den Unterschied?

Blau fällt in der Umgebung einfach aus der Reihe und darum besser auf.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Ja, erkenne ich. In diesen Fahrzeugen werden ja auch extra starke Lampen 
dafür verwendet.

Würde sich violett auch gut von der Umgebung absetzen?

MfG

: Bearbeitet durch User
von J. S. (pbr85)


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Christian S. schrieb:
>>
>> Der Mensch ist bei blauem Licht, verglichen mit grünem, schon ziemlich
>> blind.
>
>
> Und warum haben dann diese komischen Fahrzeuge, die überall durch
> wollen, oben drauf kein Grünlicht, statt dessen aber blaues
> Binzelblinklicht, wenn das kaum jemand sieht? Haben die das noch nicht
> bemerkt und machen es immer wieder falsch?
>
> mfG

Nachts liegt das Empfindlichkeitsmaximum bei ~505nm, tags bei 555nm.

https://de.wikipedia.org/wiki/Photometrisches_Strahlungs%C3%A4quivalent#Spektrales_photometrisches_Strahlungs%C3%A4quivalent

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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E. S. schrieb:
> Nachts liegt das Empfindlichkeitsmaximum bei ~505nm, tags bei 555nm.

Nachts sind alle Katzen grau.

Solange man die Farbe wahr nimmt, handelt es sich um Farbsehen mit dem 
Maxiumum bei 555nm. Die Tageszeit spielt da keine Rolle ;-)

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Aber eine graue Katze mit Blaulicht würde man trotz allem gut sehen, 
wenn sie schnell noch vors Auto springt oder?



MfG

von Harald (Gast)


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Christian S. schrieb:

> Und warum haben dann diese komischen Fahrzeuge, die überall durch
> wollen, oben drauf kein Grünlicht, statt dessen aber blaues
> Binzelblinklicht, wenn das kaum jemand sieht?

Weil sie, bevor sie das festgelegt haben, keinen Physiker
gefragt haben und heutzutage kann man diese Festlegung wohl
nicht mehr ändern.

von Jens G. (jensig)


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Christian S. schrieb:

> Und warum haben dann diese komischen Fahrzeuge, die überall durch
> wollen, oben drauf kein Grünlicht, statt dessen aber blaues
> Binzelblinklicht, wenn das kaum jemand sieht?

Tja, die haben eben an die Rot-Grün-Blinden gedacht - da fällt weder 
Rot- noch Grünlicht in der grünen Landschaft besonders auf ...

von J. S. (pbr85)


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Wolfgang schrieb:
> E. S. schrieb:
>> Nachts liegt das Empfindlichkeitsmaximum bei ~505nm, tags bei 555nm.
>
> Nachts sind alle Katzen grau.
>
> Solange man die Farbe wahr nimmt, handelt es sich um Farbsehen mit dem
> Maxiumum bei 555nm. Die Tageszeit spielt da keine Rolle ;-)
Wo die Leuchtdichte genügend hoch ist, ja. Wo nicht, als "graues Licht" 
eben weiter als Grünes, welches bei selber Leuchtdichte überhaupt nicht 
mehr wahrnehmbar wäre als Blitzlicht. Daher ist das blaue Licht nachts 
schon weitreichender, zumindest wenn es nah an 500nm ist.

In dem Sinne.:D

https://www.youtube.com/watch?v=F27a_llICDU

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


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Jens G. schrieb:
>>Licht reagiert. Auf Blau dürfte er noch weniger reagieren. Also wäre
>
> Das ist richtig. Aber ausgerechnet auf Blau reagiert ja seine Anordnung noch 
vergleichsweise gut.

Dir kommt nicht die Idee, mal die Lichtstärke blauer LEDs in Betracht zu 
ziehen?

Hier liest man, dass "erkennt nicht" eine Falschaussage ist:
Stefan S. schrieb:
> Bei der grünen LED wenn an AUS dann (4095) sonst (4068)

Da wird also etwas erkannt, aber dank geringer Leuchtstärke und 
ungünstiger Wellenlänge eben sehr wenig.

Würde Stefan S. eine moderne *) LED in Grün verwenden, hätte er 
vermutlich auch damit deutlich mehr Anzeige. Ich habe hier grüne LEDs 
mit etwa 3 Volt Flußspannung, die fast so wie die Blauen blenden. Leider 
ist der Ali-Link tot.

*) dazu wurde ich durch Mikrocontroller.net gedrängt

von Peter (Gast)


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Harald schrieb:
> Weil sie, bevor sie das festgelegt haben, keinen Physiker
> gefragt haben und heutzutage kann man diese Festlegung wohl
> nicht mehr ändern.

Grund war wohl die Verdunkelung in Kriegszeiten. Blaulicht ist aus 
großer Höhe offenbar nicht so gut sichtbar. Siehe 
https://de.wikipedia.org/wiki/Rundumkennleuchte

von Jens G. (jensig)


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Manfred (Gast) schrieb:

>Jens G. schrieb:
>>>Licht reagiert. Auf Blau dürfte er noch weniger reagieren. Also wäre
>>
>> Das ist richtig. Aber ausgerechnet auf Blau reagiert ja seine Anordnung >noch
>vergleichsweise gut.

>Dir kommt nicht die Idee, mal die Lichtstärke blauer LEDs in Betracht zu
>ziehen?

Doch, Lichtstärke interessiert aber nicht (direkt). Erkläre doch mal 
damit den vermutlich riesigen Unterschied zw. Grün und dem Rest.
Wichtiger für eine Photodiode/-transistor ist die Strahlungsleistung, 
bzw besser Strahlungsintensität, und die dürfte bei Blau und Grün in 
ähnlicher Größenordnung liegen - ok, grün ist wohl allgemein schlechter 
um Faktor 2 oder 3. Da eine Photodiode aber mehr blau- als grünblind 
ist, sollte man mit Grün vielleicht sogar einen höheren Photostrom 
detektieren können (nicht jedenfalls einen um einen riesigen Faktor 
kleineren Photostrom).

>Hier liest man, dass "erkennt nicht" eine Falschaussage ist:
>Stefan S. schrieb:
>> Bei der grünen LED wenn an AUS dann (4095) sonst (4068)

>Da wird also etwas erkannt, aber dank geringer Leuchtstärke und

Ja. Da wir aber nicht wissen, wie seine Schaltung aussieht, bzw. ob er 
noch einen riesigen Offset mit drin hat, ist diese Angabe eher 
wischiwaschi ...
Messen des Photostroms (z.B. Spannunsgmessung über den Arbeits-R des 
Phototransistors).

>ungünstiger Wellenlänge eben sehr wenig.

Geringe Leuchtstärke? Woher weist Du das? Und grüne Wellenlänge ist mit 
Sicherheit für den Phototransistor günstiger.

>Würde Stefan S. eine moderne *) LED in Grün verwenden, hätte er
>>vermutlich auch damit deutlich mehr Anzeige. Ich habe hier grüne LEDs

Davon rede ich ja. Oder aber vielleicht eine bessere Schaltung bzw. 
Auswertung.

von Wolfgang (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Wichtiger für eine Photodiode/-transistor ist die Strahlungsleistung,
> bzw besser Strahlungsintensität, und die dürfte bei Blau und Grün in
> ähnlicher Größenordnung liegen

Den Phototransistor interessiert erstmal nur die Bestrahlungsstärke, 
nicht die Strahlungsleistung. Und jetzt kommt es auf die (unbekannten) 
Betriebsbedingungen der für den Test verwendeten LEDs an.
Falls dem Auge die blaue und die grüne LED ähnlich hell erscheinen, 
dürfte die Bestrahlungsstärke bei der grünen einen Faktor 20 niedriger 
sein.

E. S. schrieb:
> 
https://de.wikipedia.org/wiki/Photometrisches_Strahlungs%C3%A4quivalent#Spektrales_photometrisches_Strahlungs%C3%A4quivalent

von oszi40 (Gast)


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Bilder sagen mehr als Worte. Wo ist das Datenblatt der grünen LED?

von Stefan S. (kami)


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Hi,

ist ja ne echt fachliche Diskussion hier entstanden. :)

Also von der LED habe ich leider kein Datenblatt. Ist einfach aus einer 
Box aus China mit 5 unterschiedlichen Farben. (gelb, grün,rot,weiß,blau) 
Alle LEDs habe ich mit einem 200Ohm Vorwiderstand an 3,3V gelegt. und 
den Transitor mit 10kOhm an 3,3V. Bis auf Grün werden alle LEDs mit 
starkem Ausschlag gut erkannt. Ich wundere mich halt nur warum die Grüne 
nicht, weil sie ja von der Wellenlänge eher in der Mitte liegt.

Gruß kami

von A-Freak (Gast)


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Nur so eine Frage:
Ist die "grüne" LED gelbgrün mit so 2 bis 2,4V Flußspannung oder 
tiefgrün mit 3 bis 3,5V?

Erstere sind physikalisch sehr ineffizient und für die Fotodiode 
kaumwirksam. Man sieht sie nur deshalb ganz gut weil sie das 
Empfindlichkeitsmaximum vom Auge gut treffen.

Zweitere sind physikalisch sehr viel effizienter, sichtbar aber auch 
sehr viel heller.

von oszi40 (Gast)


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Nimm mal einen anderen grünen Typ zum Test. Interessant wäre, was ein 
LED-Tester zu dieser grünen LED sagt. Nicht jede gekaufte LED ist gleich 
hell und hat den gleichen optischen Abstrahlwinkel.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Stefan S. schrieb:
> Also von der LED habe ich leider kein Datenblatt. Ist einfach aus einer
> Box aus China mit 5 unterschiedlichen Farben. (gelb, grün,rot,weiß,blau)

Dann hast du womöglich die gleichen LEDs, die ich vor ein paar Monaten 
gekauft habe. In meinem Set waren 5 Tüten mit jeweils 100 LEDs.

Die grünen sind enttäuschend schwach, kaum heller als meine alten 
Restbestände aus den 90er Jahren. Die weißen und blauen sind um Welten 
heller, als die anderen.

von Jim Beam (Gast)


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Stefan S. schrieb:
> Alle LEDs habe ich mit einem 200Ohm Vorwiderstand an 3,3V gelegt.

Da fliessen dann bei angenommener Fluss-Spannung der Grün-Led von 
2,2-2,4V nur etwa 4-5mA durch die Led.

von Jens G. (jensig)


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ja, und bei der weiter oben erwähnten Variante "tiefgrün mit 3 bis 3,5V" 
eher gegen 0mA (die Blaue hätte aber ein ähnliches Leiden - aber wir 
wissen ja nicht, was das für LEDs sind).
Der TO solle am besten die LEDs mit höherer Spannung betreiben, mit 
entsprechend höherem Rv, so daß die über den Rv wesentlich größer wird 
als die Uf der LEDs, so daß deren Uf-Differenzen keinen so großen 
Einfluß auf den If mehr haben. Man hätte also konstantere Ströme für 
alle LEDs, und damit gleichere Bedingungen.

Achja, und der Ic sollte mit einem Multimeter als Gegentest gemessen 
werden (Spannung über den 10k-R), und nicht mit dem ADC-Eingang, denn 
wer weis denn, ob der ADC in seinem Beispiel auch wirklich schon ab 3,3V 
abwärts mißt (hängt ja sicherlich von Aref des ADC ab).

von Rainer V. (a_zip)


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Jens G. schrieb:
> Tja, die haben eben an die Rot-Grün-Blinden gedacht - da fällt weder
> Rot- noch Grünlicht in der grünen Landschaft besonders auf ...

Hallo, mein Vater war wohl so einer...hat uns Kinder seinerzeit immer 
wahnsinnig belustigt, wenn er an einer "roten Ampel" fragte, ist schon 
weiss??
Gruß Rainer

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