Guten Tag
In meinen Projekt vom Bau eienr Laserharfe will ich erkennen, ob ein
Laserstrahl unterbrochen wurde oder nicht. Mithilfe einer Fotodiode
(BPW34) und anschliessendem Transimpedanzwandler schaffe ich, dass bei
einem nicht unterbrochenem Strahl ca. 2,7V Ausgangssignal ist und bei
unterbrochenem Siganl 2,85V. Meine Idee war es nun mit einem OPV als
Komparator einen Spannungsteiler mit einem Poti (Spannugn zwischen 2,5
und 3V) so einzustellen, dass das Signal entweder 5V oder 0V ist, damit
ich es mit einem Arduino einfach auslesen kann. Mit Multisim simuliert
klappt alles, aber mein Problem nun in der Realität: Ich kriege auch
Ausgangssignale, die zwischen Vcc+ und Vdd- liegen. Hat jemand eine Idee
weshalb? Bei der starken Verstärkung eines OPV's sollten doch auch 0.1 V
unterschied genügen...
Danke für euer Hilfe
Mit freundlichen Grüssen
a) Viele uC haben einen eingebauten Komparator, deiner auch.
b) Man kann auch ein Analogsignal einlesen und im Programm komparieren.
c) Wenn deine Lichtschranke so wenig Unterschied liefert, ist sie wohl
schlecht.
c 1. Ein Transimpedanzverstärker liefert eine mit der Lichtintensität
steigende Spannung, deine fällt, was ist falsch ?
c 2. Ein Transimpedanzverstärker liefert ohne Licht 0V, deiner 2.85V,
fast dasselbe wie beleuchtet, was ist falsch ? Hast du einen völlig
ungeeiognetn OpAmp mit viel zu geringer Betriebsspannung versorgt, wie
einen LM741 an 0V/5V ?
c 3. Du hast offenbar Frendlicht, Tageslicht, das wird zudem in der
Helligkeit schwanken wird. Wenn man Licht von Fremdlicht unterscheiden
will, nutzt man Farbfilter, Polarisationsfilter und vor allem
moduliertes Licht.
c 4. Eine Lichtschranke mit Modulator und Demodulator wäre der LM567
Siehe auch: Beitrag "Lichtschranke mit LM567 / DBL567 will nicht" und
http://www.trigonal.de/sel/blobs/relisch.png
Bei sowas könnte es sinnvoll sein den Laser mit gepulstem Strom zu
betreiben und über einen Frequenzfilter hinter der Fotozelle nur das
hochfrequente Signal durchzulassen um das Hintergrundlicht
rauszufiltern.
Draike33 schrieb:> Bei der starken Verstärkung eines OPV's sollten> doch auch 0.1 V unterschied genügen...
Bei einem Komparator auch ...
Grundsaetzlich: Komparator = spezialisierter OPV.
Nun gibt es auch viele verschiedene Komparator-Typen,
fast(!) wie bei OPVs auch - und ebenwiedort mit ganz
unterschiedlichen Parametern, die (wie auch bei OPVs)
eine Art "Gesamtpaket" ergeben.
Und: Viele Einzel-Parameter haben Einfluß auf andere
solche. Beispiel: Sehr genau widerspricht schnell.
Wenn Du hier keine besonderen Anforderungen an die
Reaktionsgeschwindigkeit (Vorsicht: Gesamtsystem
Erkennung bis folgende Abschaltung von ... (...))
hast, ginge diesbezüglich ja nahezu jeder OPV als
"Komparator-Ersatz", den man eben ansonsten leicht
integrieren kann (Versorgung, Eingangsbereich, etc).
Um mehr dazu zu sagen, braucht man viel mehr Daten,
kurz gesagt: Infos zu allen vorh. Randbedingungen,
Umstaenden. Konkrete Zahlen und Fakten.
Michael B. schrieb:> c 1. Ein Transimpedanzverstärker liefert eine mit der Lichtintensität> steigende Spannung, deine fällt, was ist falsch ?
Der Laser wird gegen die Decke gerichtet und mit einer Hand
unterbrochen, die Fotodiode ist am Boden und misst somit das
reflektierte Licht (siehe Skizze)
Michael B. schrieb:> c 2. Ein Transimpedanzverstärker liefert ohne Licht 0V, deiner 2.85V,> fast dasselbe wie beleuchtet, was ist falsch ? Hast du einen völlig> ungeeiognetn OpAmp mit viel zu geringer Betriebsspannung versorgt, wie> einen LM741 an 0V/5V ?
Habe einen TLV277C verwebdet. Es ist mein erster Transimpedanzwandler
kann schon sein dass ich etwas falsch gemacht habe,aber im allgemeinen
ist es Dunkel doch halt nicht stockdunkel.
Michael B. schrieb:> c 3. Du hast offenbar Frendlicht, Tageslicht, das wird zudem in der> Helligkeit schwanken wird. Wenn man Licht von Fremdlicht unterscheiden> will, nutzt man Farbfilter, Polarisationsfilter und vor allem> moduliertes Licht.
Tageslicht habe ich faktisch keines aber etwas gestreutes Licht vom
Laser, halte mit einer Blende seitliches Licht ab.
Ich glaube nicht, dass es sich bei meinem Projekt um eine Licht schranke
handelt (korrigiere mich wenn isch falsch liege). Hoffe konnte dir mein
Projekt etwas besser erklären, danke für deine Hilfe
Draike33 schrieb:> Ich glaube nicht, dass es sich bei meinem Projekt um eine Licht schranke> handelt (korrigiere mich wenn isch falsch liege)
Nach deiner Beschreibung ist das eine Reflexlichtschranke.
Für kurze Entfernungen gibt es das auch als fertiges Bauteil z.B. um
Markierungen auf drehenden Wellen oder auf Folien zu detektieren.
Z.B.
https://www.reichelt.de/reflexlichtschranke-3-0mm-compact-smd-gp-2s700hcp-p146683.html
Draike33 schrieb:> siehe Skizze
Welche Skizze.
Du scheinst das Wort unterbrochen und nicht unterbrochen
anders zu verwenden als der Rest der Menschheit.
Welchen Sinn macht es, im stockdunklen rumzuhampeln ?
Verwende moduliertes (Laster-)Licht.
Die meisten Operationsverstärker können auch als Komparator verwendet
werden. Dabei kommen sie aber, in der "einfachen" Beschaltung in die
Begrenzung, und das mögen aber die Wenigsten.
Kommt natürlich auch ein wenig darauf an, wie schnell sie sich von
diesem Schreck erholen müssen.
Zwar lässt sich das durch äußere Beschaltung beeinflussen, aber da kann
man dann auch gleich ein dafür explizit geeignetes Teil verwenden.
Aber wie bereits gesagt: In einer µC-Umgebung kann man das vergessen.
Fast alle µC haben einen Komparatoreingang oder, wenn nicht, einen
A-/D-Wandler, dessen Wert man ja via Software auswerten kann.
Zur eigentlichen Frage des TO:
Warum misst man auch Zwischenwerte ?
Hauptsächlich zwei Ursachen:
1)
Der gezeichnete Komparator hat keine Hysterese, er wird also mehr oder
weniger schwingen bei den Übergängen und die Spannung zum ADC wird
aufintegriert. (unvermeidbare Tiefpässe intern/extern vom Chip)
2)
Das Sampeln vom ADC kann mehr oder weniger häufig in die Flankenzeiten
des OPV treffen. Im Prinzip ist es auch mit schnelleren spezialisierten
Komparatoren nicht anders. Unendlich schnell gibt es nur in Wirrköpfen.
Imho müsste man die Schaltung nicht unbedingt verändern, auch die pure
Einfachheit hat ihre Reize. Am einfachsten macht man die Software so,
dass mittlere Messergebnisse ganz einfach ignoriert werden. Bedingung
ist natürlich, dass die Messungen häufig genug passieren.
