Hallo,
Ich habe mir ein optisches System gebaut, welches ein Objekt aus der
Ferne in einem abgedunkelten Kasten abbildet (: Jetzt ging es mir bei
der Sache darum, an zwei,drei Stellen, die Helligkeit zu wissen. Quasi
soll man dann eine Veränderung in der Ferne erkennen. Z.B. ob eine
Klappe offen ist oder nicht.
Nun habe ich mir einen Fototransistor unbekanner sorte (5mm Klar) hinter
die Bildebene gesetzt. Problem ist, dass das Bauteil nicht empfindlich
genug ist.
Die Öffnung ist vor dem Sensor 0,8mm groß. Die Abbildende Linse ca 50mm.
Also Licht kommt schon an. Da ich mich nicht so sehr auskenne, wollte
ich Fragen welchen Fotosensor ich dafür verwenden kann, ohne mich in
Unkosten zu stürzen.
Noch mal zum Verständnis. Es ist dann eine Art Kamera, die nur einen
oder zwei Bildpixel dort hat, wo normalerweise der Film/CCD sitzt.
MfG
Hab gerade nochmal einen Test mit einem unbekannten Fotowiderstand
gemacht. Er ist empfindlich genug, doch brauch ja (fast) Sekunden, um
von 5MOhm nach 14MOhm.
OK BPW34 + TIA, klingt gut.
Choppen könnte ich mit einem 50mm Lüfter, dann kann man den Offset
rausrechnen. Brauch ich aber eigendlich nicht. Soll super simple sein.
Diode-> Transistor-> Zähler
Aber Opamp geht auch.
mal sehen und danke, ich werde von Erfolg oder Misserfolg berichten.
FragMalNach schrieb:> Hab gerade nochmal einen Test mit einem unbekannten Fotowiderstand> gemacht. Er ist empfindlich genug, doch brauch ja (fast) Sekunden, um> von 5MOhm nach 14MOhm.
Das ist bekanntes Verhalten. Allerdings ist ein Fotowiderstand auch
sonst eher schlecht geeignet, weil seine aktive Fläche viel größer ist
deine (Loch-)Blende. Fototransistor ist schon richtig.
> OK BPW34 + TIA, klingt gut.
Wahrscheinlich Overkill. Wie wertest du das Signal denn jetzt aus? Hast
du vielleicht den Fototransistor verpolt?
FragMalNach (Gast)
>Nun habe ich mir einen Fototransistor unbekanner sorte (5mm Klar) hinter>die Bildebene gesetzt. Problem ist, dass das Bauteil nicht empfindlich>genug ist.
Was heist "nicht empfindlich genug". Reagiert der gar nicht, oder
zumindest ein bißchen? Wenn ersteres, bist Du dir auch ganz sicher, daß
das ein Fototransistor ist, wenn es doch schon von unbekannter Sorte
ist? Nicht daß das nur ein Fotodiode oder gar eine simple LED ist ...
FragMalNach schrieb:> Z.B. ob eine> Klappe offen ist oder nicht.
Mit einem Pixel - Witzbold. Warte doch bitte auf Freitag, da bist Du
dann richtig.
Falls Du es ernst meinst gibt es x Anwendungen mit Open CV - musst Du
halt mal googlen.
Falls Dir das nicht gefällt - zeig mal bitte Deinen Aufbau, scharf
abgebildet, so dass man etwas erkennen kann. Bei einer Art Lochkamera
muss man schon sehr genau positionieren, um 1 (EIN) Pixel interpretieren
zu können.
FragMalNach schrieb:> Die Öffnung ist vor dem Sensor 0,8mm groß. Die Abbildende Linse ca 50mm.
Zeichne mal deinen optischen Aufbau auf.
Welches Öffnungsverhältnis hat deine Linse?
Wie ist der Abbildungsmaßstab?
Was hat das mit der Öffnung vor dem Sensor auf sich?
Wie groß ist die Chip-Fläche von deinem Sensor?
FragMalNach schrieb:> Hab gerade nochmal einen Test mit einem unbekannten Fotowiderstand> gemacht. Er ist empfindlich genug, doch brauch ja (fast) Sekunden, um> von 5MOhm nach 14MOhm.
So ist das mit Photowiderständen, die im Dunkeln sind.
Wolfgang schrieb:> Wie groß ist die Chip-Fläche von deinem Sensor?
1 Pixel (Fototransistor [sagt er/sie/es/neutrum] oder Fotodiode oder
Fotowiderstand).
Johann J. schrieb:> zeig mal bitte Deinen Aufbau, scharf> abgebildet, so dass man etwas erkennen kann. Bei einer Art Lochkamera> muss man schon sehr genau positionieren, um 1 (EIN) Pixel interpretieren> zu können.
Och Leute, nun denkt doch mal ein bißchen mit. Er hat sich eine
https://de.wikipedia.org/wiki/Camera_obscura gebaut, nur mit einer Linse
statt mit Loch (deswegen: mehr Licht)
An den (drei?) Stellen der Bildebene, wo ihn die Helligkeit
interessiert, hat er je ein 0.8mm Loch gemacht und dahinter je einen
Fotosensor gesetzt. So weit, so gut.
Zu schwammig wird es IMHO erst hier:
FragMalNach schrieb:> habe ich mir einen Fototransistor unbekanner sorte (5mm Klar) hinter> die Bildebene gesetzt. Problem ist, dass das Bauteil nicht empfindlich> genug ist.
1. was ist das für ein Bauelement? Sicher ein Fototransistor?
2. wie beschaltet? Woran machst du die zu geringe Empfindlichkeit fest?
Da die Lochblende vor dem Sensor nur 0.8mm Durchmesser hat, ist ein
Fototransistor mit eher kleinem Chip besser. Z.B. die Teile, die früher
in Rollkugelmäusen verbaut wurden.
Beschaltet wird der Fototransistor einfach mit einem Widerstand als
Spannungsteiler an der Betriebsspannung. Teilerspannung mit einem ADC
messen. Der Widerstand muß passend zur Empfindlichkeit des
Fototransistors und dem Licht gewählt werden. Größenordnung 10K.
Axel S. schrieb:> Och Leute, nun denkt doch mal ein bißchen mit. Er hat sich eine> https://de.wikipedia.org/wiki/Camera_obscura gebaut, nur mit einer Linse> statt mit Loch (deswegen: mehr Licht)
Prima - dann sag ihm doch, wie er damit seine "Klappe" erkennen kann.
Geschwafel ... und unfähig zu Lesen ...
Wenn man ein Kamera-Chip mit geringer Auflösung und seriellem Interface
sucht, könnte man mal den Sensor einer optischen Maus untersuchen.
Neben den Ergebnissen des DSP als DeltaX und DeltaY (Mausbetrieb), gibts
auch Kommandos, um an die Pixelmatrix (z.B. 16x16) zu kommen ...
Frank E. schrieb:> Wenn man ein Kamera-Chip mit geringer Auflösung und seriellem Interface> sucht, könnte man mal den Sensor einer optischen Maus untersuchen.>> Neben den Ergebnissen des DSP als DeltaX und DeltaY (Mausbetrieb), gibts> auch Kommandos, um an die Pixelmatrix (z.B. 16x16) zu kommen ...
Ja toll - und was spricht gegen eine "richtige" Kamera? Das ist ein
Sprung von 1 Pixel auf 16x16 Pixel - wozu?
Frank E. schrieb:> Wenn man ein Kamera-Chip mit geringer Auflösung und seriellem Interface> sucht, könnte man mal den Sensor einer optischen Maus untersuchen.
Der sieht gar nichts wenn es dunkel ist.
Hier ist ja eine Menge zusammengekommen. Also als erstes: Es ist wie
Axel S. schon bemerkt hat ein sehr einfaches optisches System. Eine
Sammellinse mit Brennweite 130mm ist an einem Schwarzen Holzkalsten und
ein Bild welches in der Ferne liegt (Lichtstrahlen fast parallel), wird
ungefähr im Bereich des Brennpunktes scharf abgebildet. Fast wie Camera
Obscura (war auch eine Idee, nur zu wenig Licht), bloß mit Linse. Die
Linse hat 50mm durchmesser. Die Bildebene ist mir von hintem zugänglich.
Ich kann dort Löcher reinbohren. Es ist an dieser Stelle auch kein Holz
verbaut, sondern Karton wegen der geringeren Materialstärke.
Wenn man die Kiste öffnet, sieht man auch wie schön das Bild verkehrt
herum abgebildet wird. Die zu beobachtende Klappe ist geschlossen Hell
und geöffnet dunkel. Der Kontrast ist hoch!
Ich habe gestern meine Bastelkiste nach Photosensoren durchforstet, weil
ich mir vor Jahren mal einen Kopierer Bauen wollte (nicht lachen). Dabei
habe ich vermeintliche Fotodiode gefunden, welche sich als
Fototransistor entpuppt haben. Mit 1K, 2K oder auch 10K
Spannungsteilerwiderstand funktioniert dieser auch. Nur nicht bei wenig
Licht.
Nun bin ich eine BPW34 (ohne Filter) kaufen gegangen und habe mir mit
einem LMC6482 einen TIA gebaut. Im Rückkopplungspfad ist ein 1MOhm
Widerstand. Ich kann schön das modulierte (100Hz) LED Licht in einigen
Meter entfernung (Nachbarraum) sehen.
Das Problem ist leider, das die BPW34 einen relativ großen Sensor hat im
verhältnis zum 0,8mm Loch auf der Bildebene. Dadurch gibt es nur einen
sehr geringen Fotostrom, würde aber reichen. Um es vor weg zu nehmen ->
es funktioniert. Doch durch die Zuleitung der Fotodiode kommen Störungen
rein, die je nach Licht im Kasten (also Klappe auf/zu) nur angehoben
werden. Die Störungen sind nicht nur 50Hz/100Hz sondern auch
Schaltnetzteilgeschrei. Ich denke, Leitung zu lang +
Rückkopplungswiderstand zu hoch. Letzteres kann ich vermutlich nicht
ändern. Zum Testen kann ich eine Glühbirne nehmen um die
Lichtmodulationen auszuschließen.
Mal sehen obs klappt und danke
Hallo,
> FragMalNach schrieb:> OK BPW34 + TIA, klingt gut.
Ja, technisch ist das sicher die saubere und elegante Lösung
> Choppen könnte ich mit einem 50mm Lüfter, dann kann man den Offset> rausrechnen.
Das kommt sehr auf die Lichtverhältnisse an.
Man kann auch die Objekte mit einer modulierten LED-Lichtquelle
anstrahlen. Optimal wären so 1...10 kHz. Muß nicht mal sehr hell sein,
sofern die Detektions-Objekte um Abstand von paar m liegen.
> Soll super simple sein.
Wie sind den die realen Lichtverhältnisse?
Ist die Beleuchtung hell genug und vor allem konstant?
Bei Anwendung mit natürlicher Beleuchtung wird die Dynamik der
Beleuchtung es sehr schwierig bis unmöglich machen, einen Triggerpunkt
festzulegen.
Mit gechoppten Licht kannst du eine Elektronik bauen, die sehr
lichtempfindlich ist und trotzdem ziemlich unabhängig von der
Umgebungshelligkeit. Das erfordert zwar ein wenig Know-How, ist
technisch aber eine deutlich zuverlässigere Lösung als
Gleichtlichtdetektion.
Gruß Öletronika
Hö? Der Photostrom wird durch einen größeren Sensor höchstens größer,
nicht kleiner. Generell kriegst du pro Photon auf der aktiven Fläche
sowas wie 0.8 Elektronen -- so ist es halt, das ist der Photostrom bei
Photodioden, die keinen integrierten Gain haben. Wenn das Signal mit 1
MOhm zu klein ist (wundert mich ehrlich gesagt), nimm 5 oder 20 MOhm.
Dann musst du aber evtl. ein Schirmblech drüber bauen.
Sven B. schrieb:> Der Photostrom wird durch einen größeren Sensor höchstens größer,> nicht kleiner.
Aber nicht, wenn da eine Blende mit 0.8mm davor sitzt und die Fläche der
Blende kleiner als die Sensorfläche ist ;-)
FragMalNach schrieb:> Zum Testen kann ich eine Glühbirne nehmen um die Lichtmodulationen> auszuschließen.
Das Verstärken des Signals wird einfacher (unempfindlicher für Offset
durch Tageslicht und OP-Offset), wenn du für die Beleuchtung der Szene
moduliertes Licht verwenden kannst, z.B. Power-LED mit PWM.
Naja, in dem Fall wird er nicht größer, was "höchstens größer" mit
abdeckt ;)
Ich meinte nur, dass ein zu großer Sensor keinen negativen Einfluss auf
die Höhe des Fotostroms hat (wohl aber auf den Dunkelstrom, der aber
hier vmtl egal ist).
>werden. Die Störungen sind nicht nur 50Hz/100Hz sondern auch>Schaltnetzteilgeschrei. Ich denke, Leitung zu lang +>Rückkopplungswiderstand zu hoch. Letzteres kann ich vermutlich nicht>ändern.
Also sowas baut man grundsätzlich mit ganz kurzen Leitungen, und dann
auch noch den ganzen TIA bis an die PD abgeschirmt. Denn aufgrund des
großen Gegenkopplungswiderstands hast Du eine recht hoche Verstärkung,
der Eingang ist extrem hochohmig, so daß Du das Ding prima als Empfänger
für allerlei Störungen nutzen kannst, was sich dem Nutzsignal
überlagert.
Also mache die PD direkt an die Leiteroplatte ran, und Leitungswege zum
OPV so kurz wie möglich. Dann wickelste das ganze in Papier als
Isolierung ein, und dann AluFolie als Abschirmung, wo nur noch das
Sichtfenster der PD freibleibt. AluFolie an Masse anschließen, sonst
kein Abschirmeffekt, sondern eher eine Empfangsantenne.
Ansosnten die Leiterplatte möglichst kompakt bauen, BEtriebsspannung
evtl. noch etwas RC-filtern, damit nicht über diesen Weg Störungen
reinkommen.
Damit habe ich jedenfalls eine lupenreine TIA-Schaltung mal aufgebaut
mit R=4,7MOhm und an die 1MHz Bandbreite, wo äusere Störungen keine
Rolle mehr spielten, bzw. bei schon recht geringem Lichteinfall das
Schrotrauschen der PD sichtbar wurde.
Ansonsten sehen Deine Ergebnisse ja schon mal erfolgversprechend bzw.
verwertbar aus.
Die Brennweite 130 mm ist zu klein, das Bild demnach auch.
Nimm eine größere Brennweite, oder verlängere sie mit einer
Negativlinse.
Für den geplanten Zweck genügt warscheinlich eine einfache Linse, ein
voll auskorrigiertes System muß es nicht sein.
Tip: Beim Brillenoptiker kann man auch Glasrohlinge bis 80mm Durchmesser
relativ billig in diversen Dioptrien kaufen. Ich hatte mir vor Jahren
mal ein Sortiment davon zugelegt.
Gruß - Werner
Werner H. (werner45) schrieb:
>Die Brennweite 130 mm ist zu klein, das Bild demnach auch.>Nimm eine größere Brennweite, oder verlängere sie mit einer>Negativlinse.
Die Begründung dafür würde mich jetzt mal interessieren ...
Jens G. schrieb:> Schrotrauschen der PD
Hm, wieviele Quadratmeter war der Sensor denn groß? Ansonsten wird das
eher das Schrotrauschen des Feedback-Widerstands oder das Schrotrauschen
des Eingangsstroms des OpAmps gewesen sein, wenn mich meine
Überschlagsrechnungen nicht täuschen.
@Jens:
Einfache Erklärung: Ein Teleobjektiv erzeugt größere Bilder als ein
Normalobjektiv.
Genauer: Optische Abbildungsgleichung, eine grafische Lösung genügt für
das Verständnis.
Gruß - Werner
>Hm, wieviele Quadratmeter war der Sensor denn groß? Ansonsten wird das
Lt. DB etwa ein Millionstel m² ;-) - nämlich eine SFH213.
Das Schrottrauschen selbst ist vollkommen unabhängig von dem Teil,
sondern ist schlicht ein Rauschen eines PN-Übergangs, und nimmt mit der
Wurzel des Stroms zu.
>eher das Schrotrauschen des Feedback-Widerstands oder das Schrotrauschen>des Eingangsstroms des OpAmps gewesen sein, wenn mich meine>Überschlagsrechnungen nicht täuschen.
Deine Rechnungen scheinen Dich zu täuschen. Der FB-Widerstand ist ein
Metallfilm-Widerstand, der praktisch kein Schrotrauschen hat, sondern
vorrangig nur thermisches Rauschen, und Eingangsstrom des OPV kannste
auch vergessen, da es ein FET-OPV ist (irgendwas bei 1-2fA/sqrt(Hz)
Eingangsrauschen, was an 1MOhm gerade mal 1-2nV/sqrt(Hz) Rauschspannung
ergibt).
Und den Beweis dafür, daß es Schrotrauschen sein muß, war die
quadratische Abhängigkeit des Rauschens von der Belichtungsstärke, die
man wunderbar sehen konnte ...
Jens G. schrieb:> Und den Beweis dafür, daß es Schrotrauschen sein muß, war die> quadratische Abhängigkeit des Rauschens von der Belichtungsstärke, die> man wunderbar sehen konnte ...
Ach so, das kann sein ;) Das ist für mich eher das Schrotrauschen des
Lichtfelds. Never Mind.
Das ich bei so einer Anordnung mit 0,8mm schon in den Rauschbereich
komme, hätt ich nicht gedacht.
@Werner45: Ein Tele habe ich sogar da. Doch der Linsen/Lukendurchmesser
spielt ja auch eine Rolle, somit wird das mit den gegebenen Mitteln fast
eine Nullrechnung. Ich denke du spielst darauf an, dass man eine
größere Sensorfläche nutzen kann.
Irgendwie kann man ja gleich ein kleines Zielfernrohr nehmen, bzw aus
noch einer zweiten Linse konstruieren.
Jetzt habe ich hier schon gebastelt und lackiert, und gehe den Weg
erstmal weiter. Vielleicht kommen ja nochmal ein oder zwei Pixel hinzu.
Diese dann auch in einem ca 10mm Abstand (Bildseitig), so das ein
Maussensor ausgeschlossen ist, ebenso wie ein Fernrohr. Aber wenns nicht
anders geht.
So bin nun so weit, dass es zähneknirschend funktioniert. Denn ich
bekomme nur einen 10mV Spannungshub am OPV. Den Feedbackwiderstand habe
ich auf 3MOhm erhöht und die Fotodiode direkt an den TIA gelötet. 3MOhm
kommen mir schon sehr viel vor.
Ich komme auf 3,3nA Fotostrom. Im Datenblatt findet sich was von 70µA
pro Klx -> das Ergebnis (0,045) muss man noch auf die ganze Sensorfläche
umrechnen. Das ist echt wenig. Hätt ich nicht gedacht, dass da so wenig
bei rumkommt. Ich werde mich vielleicht doch erbarmen die Öffnung für
den Sensor zu vergrößern. Ich nutze ja nur 1/18 der Sensorfläche.
Vielleicht doch nicht die richtige Diode.
Anfangs dachte ich, dass das vielleicht sogar mit einer Obscura gehen
könnte. So täuscht man sich. Ich hätt ja auch mal nachrechnen können.
Werner H. (werner45) schrieb:
>@Jens:>Einfache Erklärung: Ein Teleobjektiv erzeugt größere Bilder als ein>Normalobjektiv.>Genauer: Optische Abbildungsgleichung, eine grafische Lösung genügt für>das Verständnis.
Verstehe ich nicht. Wir wollen das Bild doch nicht sinnlos vergrößern,
sondern höchstens soweit, daß die schwarz/weis-Klappe mehr oder weniger
1:1 auf den Sensor paßt (bzw. durch das Loch). Kleiner kann das Bild
dagegegn werden, weil das verringert nicht mehr die Gesamtintensität auf
dem Sensor von der Klappe (nur das Drumeherum-Licht könnte dann stören).
Wie FragMalNach schon schrieb - ist eher höchstens eine Nullrechnung,
mit Tendenz zum Nachteil.
FragMalNach (Gast) schrieb:
>Das ich bei so einer Anordnung mit 0,8mm schon in den Rauschbereich>komme, hätt ich nicht gedacht.
Meinst Du jetzt Rauschbereich, oder Störungsbereich von ausen? Von
ersterem biste bestimmt noch meilenweit entfernt, solange Du keine
Störunterdrückungsmaßnahmen ,wie von mir genannt, durchführst.
>Ich komme auf 3,3nA Fotostrom. Im Datenblatt findet sich was von 70µA>pro Klx -> das Ergebnis (0,045) muss man noch auf die ganze Sensorfläche>umrechnen. Das ist echt wenig. Hätt ich nicht gedacht, dass da so wenig
Tja, wie hell ist denn Deine Klappe? Dieses 1kLx mußt Du ja auf dem
Sensor erstmal hinbekommen (und nicht auf deiner Klappe), wenn Du in
diesen Bereich kommen willst.
>bei rumkommt. Ich werde mich vielleicht doch erbarmen die Öffnung für>den Sensor zu vergrößern. Ich nutze ja nur 1/18 der Sensorfläche.
Klar, die Fläche sollte man schon ausnutzen, und nicht sinnlos
abschatten.
>Vielleicht doch nicht die richtige Diode.
Doch, ist eine der richtigen Dioden. Du kannst natürlich eine der
anderen LEDs mit Linsenform obenddran nehmen, aber die sammeln das Licht
dann eben auf der Fläche ein, die die Linse so einnimmt, sonst wird's
mit Abschattung wieder dunkler.
Oder nimmst eine Diode mit kleiner Chipfläche, und ohne Linse, aber dann
sammelt die eben nur das Licht ein, was das Loch so durchläßt. Im
Endefekkt alles auch nicht besser als die bisherige Lösung.
FragMalNach schrieb:> Die Störungen sind nicht nur 50Hz/100Hz sondern auch> Schaltnetzteilgeschrei. Ich denke, Leitung zu lang +> Rückkopplungswiderstand zu hoch.
Nimm einen Plastik-Lichtleiter oder ein Stück Glasfaserkabel und bau den
Sensor in eine elektrisch ruhige Schachtel ein.
Das erspart dir auch das Bohren von Löchern in der Brennebene.
Ein kleinere Photodiode hätte schon minimale Vorteile bei wenig Licht,
weil der Dunkelstrom in der Regel kleiner ist. Am Einfachsten hat man
die Photodiode mit etwa 0.8 mm Durchmesser, so dass man sich die extra
Blende sparen kann. Die BPW34 ist halt ein gängige günstige Type.
Für mehr Licht bräuchte es wohl vor allem eine größere Linse, einfach um
mehr Licht einzufangen - im Photobereich entspräche das einer größeren
Blende.
Die 3.3 nA sind aber immer noch nicht so sehr wenig. Mit nur 10 mV am
Widerstand ist man noch in dem Bereich wo das Rauschen des Widerstandes
größer ist als das Schrot-rauschen.
Man kann den FB Widerstand auch ruhig noch vergrößern, wenn es nicht
besonders schnell sein muss. Bis 10 M kriegt man noch ohne Probleme in
den üblichen Bauformen. Damit wäre man dann schon im Bereich wo
Widerstandsrauschen und Schrot-rauschen vergleichbar werden (für 3.3
nA).
Das Flackerproblem, war nur am Basteltisch unter der LED- Beleuchtung,
habe sonst kein Problem damit, da das Leuchtmittel im Raum, wo sich die
Klappe befindet eine bessere Lichtquelle hat. Platine auf Brennebene ist
kein Problem.
Eine Lösung wäre eine wirklich große Linse (>10cm) und ein Schuhkarton
großer Kasten. Damit vervierfache ich die Lichtmenge. Da es eine
häusliche Anwendnung ist, sollte es nicht so groß werden. Bei einer
größeren Öffnung als 0,8mm habe ich Angst (vielleicht unberechtigt),
dass die Trennung nicht mehr klappt. Aber mehr als Zeit und Heißkleber
kostet ja ein Versuch nicht (:
Ich lasse mir das Signal momentan nur auf einem Analogoszi anzeigen. Ich
hab das Platinchen noch nicht eingepackt, da ich ja noch dran rumlöten
muss. Störungen sind aber im einstelligen mV Bereich. Das kann auch
durch die Messstrippen vom Oszi kommen (kein Tastkopf).
Im Endeffekt soll ein Zähler, oder erstmal nur eine Anzeige LED
angesteuert werden.
Wenn die BPW34 schon gut sein soll, dann mach ich mal damit weiter.
Weitere versuche:
1. Verstärkung erhöhen. 3MOhm Rückkopplung lassen und zweiten OPV hinten
dran schalten. Ein wenig tiefpassen kann ich ja das Signal hinterher
schon.
2. Öffnung vergrößern.
3. Linse vergrößern, Aufbau ändern. Aber mit Bauchschmerzen verbunden.
4. Lichtquelle verstärken, oder einen Spot verwenden. Aber irgendwo
sollte die Idee ja "super simple" sein und die Lichtverhältnisse sind
sonst eigentlich OK.
Das zeigt mal wie krass Lichtempfindlich so ein CCD ist.
<OT> Ich muss zugeben, dass ich wenig recherchiert habe und Englisch
halt eine Fremdsprache für mich ist, aber bei der Recherche gestern, bin
ich auf ein NBTV Forum gestoßen. Sehr interessant, schade das wir in
einer Zeit leben, wo solche Dinge brutal überholt sind und private
"Forschung"+Enticklung absolutes Nonsensehobby ist. Videos auf
Audiokassetten aufnehmen hat schonwas ne?!?
MfG
>Das zeigt mal wie krass Lichtempfindlich so ein CCD ist.
Was heist lichtempfindlich. Die sammeln Photonen über die Zeit, anstatt
über die Lichtstärke, und haben dadurch auch eine recht geringe
Bandbreite.
Deine Anordnung ist auch sehr lichtempfindlich. Mußt nur Störungen
fernhalten, Beandbreite auf das nötigste reduzieren, entsprechend
verstärken. Dann konmmste mit der Empfindlichkeit weit in den µV-Bereich
runter am OPV-Ausgang (wenn sonst kein stärkeres Störlicht da ist).
Das Signal hinter dem TIA kann schon relativ rauscharm sein. Da kann
durchaus das Rauschen des Widerstandes dominieren, wenn der OP passend
ist.
Entsprechend kann es helfen den Widerstand größer zu machen. 10 M sind
bei Photodiode durchaus üblich, wenn es nicht schnell sein muss.
Wenn es ein muss, könnte man die Photodiode auch ähnlich eines CCD
auswerten: den Strom per Ladungsverstärker (Kondensator statt den 3.3 M)
aufintegrieren und dann nur die Differenz über einige Zeit auswerten.
Dazu bräuchte man einen Reset.
Noch ein Hinweis:
Die besagte Klappe soll wohl auf die bekannte Größe der Diode abgebildet
werden, das wäre das Optimum (Streulicht wird ausgeblendet).
Wenn die Größe der Klappe ungefähr bekannt ist, kann man die hierfür
nötige Linsenbrennweite durch Umformung der Abbildungsgleichung
berechnen. In
https://de.wikipedia.org/wiki/Linsengleichung
ist das bereits gemacht worden.
Die gefundene Brennweite ist nur ein Richtwert, nicht zu große
Abweichungen sind belanglos. Die Brennweite kann ansonsten auch durch
eine Zusatzlinse in den Bereich gebracht werden.
Ein Fernrohr bringt hier gar nichts, da es keinen Brennpunkt erzeugt und
ins ∞ abbildet (Die Augenlinse bildet dann auf die Netzhaut ab, aber die
Diode hat keine). Ein Fernrohrobjektiv alleine kann das aber.
Gruß - Werner
@Werner45: Stimmt Fernrohr bildet ins unendliche ab. Durchaus haben
diese aber eine Verstellmöglichkeit für Brillenträger. Deinen Argumenten
gebe ich recht, doch wollte ich fürs erste keine Komponenten kaufen
sondern das Gehäuse ausnutzen.
@Lurchi: Ja klar ein Intergrierer. Das ist Interessant. Da werde ich mal
mit den übrigen Dioden experimentieren. Bei dem Punktkamerakasten hats
nun so geklappt. Mut zum Verstärkungsfaktor.
Ich habe noch eine 2. Verstärkungsstufe mit 100x zugeschalten (sind ja 2
im IC). -> Es funktioniert. Zwar ist ein Rauschen überlagert, aber der
Spannungsunterschied von >0,5V ist auswertbar. Super.
Danke für Hilfe.
Ja, und nicht das Einpackung in irgendeine Abschirmung mit
Masseverbindung, und Bandbreitenbegrenzung vergessen, dann wird das
Signal auch im unteren mV-Bereich schön glatt ...
FragMalNach schrieb:> Zwar ist ein Rauschen überlagert, aber der> Spannungsunterschied von >0,5V ist auswertbar.
Wie gesagt, Bandbreite begrenzen, am einfachsten durch Kondensator
(probier mal 1 nF) über den Feedback-Widerstand des
Transimpedanzverstärkers. Das reduziert das Rauschen massiv.
Statt mehr Verstärkung dahinter ist ein größerer Widerstand am TIA etwas
besser. Auch die Wahl des OPs kann einen Unterschied machen - es sollte
schon ein FET basierter Typ sein (etwa TLC272, MCP602 oder OPA172 oder
ähnliche).
Lurchi (Gast) schrieb:
>Statt mehr Verstärkung dahinter ist ein größerer Widerstand am TIA etwas>besser. Auch die Wahl des OPs kann einen Unterschied machen - es sollte
Solange er externe Störungen aufgrund fehlender Abschirmung noch zuläßt,
sind die Eigenrauschbeiträge durch die Schaltung eher zu
vernachlässigen. Also auch der Rauschbeitrag durch den FB-R, auf den Du
mit Deiner Aussage wohl abzielst.
