Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lichtschranken Signal bricht bei höheren f zusammen


von Nik J. (nikita_j)



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Hallo zusammen,

ich habe einen Aufbau, in dem die Umdrehungszahlen der Rotoren durch die 
selbst gemachte Lichtschranke erfasst wird und durch Mikrocontroller 
zählt.

Jetzt präziser:

Die Propeller unterbrechen ein Laserstrahl. Laserstrahl leuchtet 
andauernd ein S350p NPN Fototransistor an.
Die Unterbrechung des Laserstrahls führt ein High-Pegel vom 
Fototransistorschaltung die aus S350p NPN Fototransistor und 27k 
Widerstand besteht.
Diese wird von IRQ-Inputs eines Mikrocontroller erfasst.
VDD Lichtschranke ist 5V.

Das Problem.

Einer der Lichtschranken bricht das High-Signal bei Frequenzen > 60 Hz 
von 5V auf 800mV. Ich habe restliche Lichtschranken mit Oszi gemessen - 
dort findet ebenfalls Zusammenbruch, der jedoch noch über 1V bleibt 
(welche noch vom Mikrocontroller erfasst werden).

Ich habe Gefühl, das ich die Lichtschranken falsch konzipiert habe - was 
habe ich falsch gemacht? Wie konnte ich die Lichtschranke auch für 
höhere Frequenzen einsetzen?

Vielen Dank im Voraus
Nik

von Falk B. (falk)


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Nikita J. schrieb:

> Die Propeller unterbrechen ein Laserstrahl. Laserstrahl leuchtet
> andauernd ein S350p NPN Fototransistor an.
> Die Unterbrechung des Laserstrahls führt ein High-Pegel vom
> Fototransistorschaltung die aus S350p NPN Fototransistor und 27k
> Widerstand besteht.

In deiner Schaltung sind es 1M (1 Megaohm) Was stimmt denn nun?

> Diese wird von IRQ-Inputs eines Mikrocontroller erfasst.

Wenn dein Mikrocontroller Schmitt-Trigger an den Eingängen hat, kann 
das funktionieren, muss aber nicht.

> Einer der Lichtschranken bricht das High-Signal bei Frequenzen > 60 Hz
> von 5V auf 800mV. Ich habe restliche Lichtschranken mit Oszi gemessen -
> dort findet ebenfalls Zusammenbruch, der jedoch noch über 1V bleibt
> (welche noch vom Mikrocontroller erfasst werden).

Aber auch nur mit viel Glück.

> Ich habe Gefühl, das ich die Lichtschranken falsch konzipiert habe - was
> habe ich falsch gemacht? Wie konnte ich die Lichtschranke auch für
> höhere Frequenzen einsetzen?

Wenn R1 1M ist, ist das VIEL zu hochohmig, denn dadurch wird der 
Phototransistor langsam. Selbst 27k sind eher zu hoch.

von Sven D. (Gast)


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Hast du überprüft ob der Fototransistor zu deinem Laser passt?

von MaWin (Gast)


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Nikita J. schrieb:
> Einer der Lichtschranken bricht das High-Signal bei Frequenzen > 60 Hz
> von 5V auf 800mV.

Was ist das für ein Satz ? Hat der eine Bedeutung ?
Warum kein Oszilloskopbild vom empfangenen Signal.
Wenn da 1M steht und 27k genannt werden, dann wurde wohl experimentiert. 
Warum wurde nicht der optimale Wert gesucht ?
Wie verhindert die Anlage Störungen durch Leuchtstofflampenlicht etc.
Warum steht da Laserdiode, aber angeschlossen über 1k5 wie eine LED und 
zudem an 3.3V also mit vielleicht 800uA mickrigem Strom. Warum nicht 
20mA für 25-fache Lichtmenge.
Also alles abstruses Gebastel voll an den Grundlagen vorbei.

von Nik J. (nikita_j)


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> In deiner Schaltung sind es 1M (1 Megaohm) Was stimmt denn nun?
 27k ! 1M waren nur symbolisch da, sorry.

> Wenn dein Mikrocontroller Schmitt-Trigger an den Eingängen hat, kann
> das funktionieren, muss aber nicht.

Das Mikrocontroller ist schon dafür ausgelegt ist HIGH und LOW (siehe 
Diagramm) zu detektieren - bei kleineren Frequenzen ist er auch noch 
sehr präzise.

> Wenn R1 1M ist, ist das VIEL zu hochohmig, denn dadurch wird der
> Phototransistor langsam. Selbst 27k sind eher zu hoch.

27kOhm! Okay, ich versuche ein R parallel zu schalten.

Transistor soll es nicht sein. Grundsätzlich sollte dieser NPN 5-6 us 
Ein/Ausschaltzeit haben - es sollten also Frequenzen um 100 Hertz keine 
Probleme darstellen.

von Nik J. (nikita_j)


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MaWin schrieb:
> Nikita J. schrieb:
>> Einer der Lichtschranken bricht das High-Signal bei Frequenzen > 60 Hz
>> von 5V auf 800mV.
>
> Was ist das für ein Satz ? Hat der eine Bedeutung ?

Was ist das für ein Satz ? Hat der eine Bedeutung ?
Entschuldige, bin leider kein Muttersprachler. Damit meine ich 
natürlich, dass High-Signal (5V) des Ausgangs einer 
Lichtschrankenschaltung, durch das Passieren des Propellers mit der 
Frequenz größer 60 Hz so klein wird (800mV), das er nicht mehr vom 
Mikrocontroller erfasst werden kann.

> Warum kein Oszilloskopbild vom empfangenen Signal.

Habe ich beigefügt (gemessen ohne Ground)

> Wenn da 1M steht und 27k genannt werden, dann wurde wohl experimentiert.

27k. Eagle-Zeichnung wurde auf schnelle entworfen. Aber auch mit 
Experimenten (unterschiedliche Lichtverhältnisse)

> Warum wurde nicht der optimale Wert gesucht ?

Es war einmal empirisch ausgewählt (es gab erst 27k 1M 1k) - hat's 
funktioniert. Wie würden Sie das ausrechnen?

> Wie verhindert die Anlage Störungen durch Leuchtstofflampenlicht etc.

Durch 4 cm lange Kunststofftunnels, in den (fast) nur kohärente 
Laserstrahl reinkommt

> Warum steht da Laserdiode, aber angeschlossen über 1k5 wie eine LED und
> zudem an 3.3V also mit vielleicht 800uA mickrigem Strom. Warum nicht
> 20mA für 25-fache Lichtmenge.

Zeichnung soll nur Symbolbild darstellen. Laserdiode ist direkt an 3,3V 
angeschlossen. Die Diode ist eine NoName aus eBay "Laser Diode Modul Rot 
3V 3.3V 5V 0.005 Watt 5mW Bauelement Treiber"

von Nik J. (nikita_j)


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Sven D. schrieb:
> Hast du überprüft ob der Fototransistor zu deinem Laser passt?

Fotodiode reagiert auf Laserstrahl in dem Lichtspektrum. Gibt es dazu 
eine spezielle Methode?

von Günni (Gast)


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Sven D. schrieb:
> Hast du überprüft ob der Fototransistor zu deinem Laser passt?
Wenn der Laser wirklich rotes Licht ausschickt, passt der Fototransistor 
definitv nicht, da er für infrarotes Licht vorgesehen ist. Ein Blick ins 
Datenblatt hätte da ausgereicht.

MaWin schrieb:
> Wie verhindert die Anlage Störungen durch Leuchtstofflampenlicht etc.

Die Verpackung des Fototransistors sperrt sichtbares Licht und lässt nur 
Infrarot ungeschwächt durch.
Ich weiß nicht, warum jeder glaubt, dass ein Laser für Lichtschranken 
besonders geeignet ist. Ein Laser bündelt sein Licht sehr stark. Deshalb 
muss das möglichst gut auf die lichtempfindliche Fläche treffen und 
diese möglichst gleichmäßig ausleuchten. Da ist für normale Anwendungen 
eine einfache LED viel besser geeignet. Also am besten eine Infrarot-LED 
nehmen, diese mit etwa 10 mA betreiben. (Die LED hat eine 
Schwellspannung von etwa 1,1 bis 1,3 V, deshalb Vorwiderstand vor der 
LED bei einer Spannung von 3,3 V etwa 200 Ohm.) Und dann den Widerstand 
am Transistor deutlich niedriger machen - im Datenblatt ist für die 
Messung der Anstiegszeit ein Wert von 100 Ohm genannt - ich würde es mit 
Werten von 560 Ohm bis 2,2 kOhm versuchen für den Fall, dass das Licht 
der LED zu schwach ist oder nicht richtig trifft.

von Achim S. (Gast)


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Nikita J. schrieb:
> Habe ich beigefügt (gemessen ohne Ground)

Eine Messung ohne GND ist nicht wirklich eine Messung. Schließ bitte GND 
an, und benutzte bitte einen Tastteiler (10:1) um das Signal 
abzugreifen.

Nikita J. schrieb:
> Zeichnung soll nur Symbolbild darstellen.

Mach so was bitte nicht. Gib die echten Schaltung an, sonst fühlen sich 
diejenigen veräppelt, die die falsche Schaltung ernst genommen haben.

Deine Messung "max_pegel.jpg" zeigt einen kurzen High-Puls inmitten 
einer langen low-Phase. Da deine Propeller den Lichtstrahl nur kurz 
unterbrechen, hätte ich genau das Gegenteil erwartet (lange high-Phase 
mit kurzem low-Puls). Denn wenn der Fototransistor beleuchtet ist (den 
größeren Teil der Periode), sollte nach deiner Schaltung der High-Pegel 
anliegen. Kann es sein, dass noch andere Teile der Schaltung "anders" 
sind als im Eröffnungsthread gezeigt?

von Jens G. (jensig)


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>Einer der Lichtschranken bricht das High-Signal bei Frequenzen > 60 Hz
>von 5V auf 800mV. Ich habe restliche Lichtschranken mit Oszi

Was? Ganz plötzlich hast Du ab 61Hz 800mV? Und bei 60Hz noch 5V? ODer 
ist das nicht doch vielleicht ein fließender Übergang wie bei einem 
Tiefpaß?

Aber egal - guck mal in Dein Datenblatt in Figure 7.
Wenn Du jetzt von 27kOhm ausgehst, dann macht das <200µA. Und nun schaue 
in Figure 7, was dort für diesen Strom für eine ton/toff angegeben ist 
...
Man muß schon kräftig interpolieren, so daß ich denke, wir haben es hier 
mit Schaltzeiten im 100µs-Bereich zu tun.

Und andere Betrachtung:
Propeller mit 60Hz ergibt T=16ms. Da es zwei Propeller-Blätter sind, 
8ms.
Und da 2 Propellerblätter vielleicht 10% eines vollen Kreises abdecken, 
und damit Deinen Fototransistor, kommen Impulse von vielleicht 800µs 
zustande.
Du bringst also Deine Schaltung bei 60Hz schon kräftig an die Grenze.
Aslo nehme einen deutlich niedrigeren Vorwiderstand, z.B. 1k oder so, so 
daß Du Impulsflanken um die 10µs bekommst. Dann sollte das auch noch mit 
60Hz irgendwie klappen.

Ach ja - wie schon jemand sagte: der PT ist überhaupt nicht für Rot 
geeignet, denn der will nur Infrarot sehen.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Nik J. schrieb:

> Ich habe Gefühl, das ich die Lichtschranken falsch konzipiert habe - was
> habe ich falsch gemacht?

Du hast vermutlich keinen IR-Laser genommen,
der zu Deiner IR-Fotodiode passt.

von Nik J. (nikita_j)


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> Wenn der Laser wirklich rotes Licht ausschickt, passt der Fototransistor
> definitv nicht, da er für infrarotes Licht vorgesehen ist. Ein Blick ins
> Datenblatt hätte da ausgereicht.

Ich sehe das, dann heißt das für mich, dass rotes Laserstrahl ein 
Infrarotanteil besitzt oder IR-Filter nicht so gut rot herausfiltert, 
weil die Lichtschranken immerhin, zumindest Teilweise funktionieren und 
erst ab einer bestimmten Frequenz nicht mehr zu gebrauchen sind (alle 
bisherige Tests verliefen mit geringerer Frequenz)

Die Laserdiode und Transistor (genau diese Kombination) wurde mir von 
meinem Ausbilder angeboten. Daher war ich fest davon überzeugt, dass sie 
zueinander passend sind. Aber Datenblatt konnte ich natürlich 
durchlesen.

> Die Verpackung des Fototransistors sperrt sichtbares Licht und lässt nur
> Infrarot ungeschwächt durch.
> Ich weiß nicht, warum jeder glaubt, dass ein Laser für Lichtschranken
> besonders geeignet ist. Ein Laser bündelt sein Licht sehr stark. Deshalb
> muss das möglichst gut auf die lichtempfindliche Fläche treffen und
> diese möglichst gleichmäßig ausleuchten. Da ist für normale Anwendungen
> eine einfache LED viel besser geeignet. Also am besten eine Infrarot-LED
> nehmen, diese mit etwa 10 mA betreiben. (Die LED hat eine
> Schwellspannung von etwa 1,1 bis 1,3 V, deshalb Vorwiderstand vor der
> LED bei einer Spannung von 3,3 V etwa 200 Ohm.) Und dann den Widerstand
> am Transistor deutlich niedriger machen - im Datenblatt ist für die
> Messung der Anstiegszeit ein Wert von 100 Ohm genannt - ich würde es mit
> Werten von 560 Ohm bis 2,2 kOhm versuchen für den Fall, dass das Licht
> der LED zu schwach ist oder nicht richtig trifft.

Danke für Ihre Tipps, es war erwünscht, dass ein Laser verwendet wird 
(vielleicht weil die vier Lichtschranken nebeneinander befinden und 
IR-LED die benachbarte LS ansprechen kann?). Die Entfernung zwischen dem 
Transistor und Diode ist 1m. Oder ist das kein Problem?

von Nik J. (nikita_j)


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Harald W. schrieb:
> Nik J. schrieb:
>
>> Ich habe Gefühl, das ich die Lichtschranken falsch konzipiert habe - was
>> habe ich falsch gemacht?
>
> Du hast vermutlich keinen IR-Laser genommen,
> der zu Deiner IR-Fotodiode passt.

Nein, ich bin davon ausgegangen das die Spektren zueinander Passen. 
Besonders, weil das doch (beschränkt) funktioniert hat.

Aber warum hat das dann überhaupt bei z.B 10 Hz gut funktioniert 
(High-Pegel 4,9 V) und bei 60 Hz (High-Pegel < 0,8 V)? Gibt es dazu eine 
Begründung?

von MaWin (Gast)


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Nik J. schrieb:
> Ich sehe das, dann heißt das für mich, dass rotes Laserstrahl ein
> Infrarotanteil besitzt

Autsch.

Nik J. schrieb:
> Habe ich beigefügt (gemessen ohne Ground)

Autsch autsch autsch.


Schön, über welche Technik ihr verfügen könnt. Noch besser wäre es, wenn 
ihr sie auch mit Verstand einsetzen könntet.

Laser sind monochomatisch. Das ist eine ihrer entscheidenden 
Eigenschaften. Nur dadurch lässt sich so gut focussieren, sind grosse 
Kohärenzlängen möglich, gibt es sichtbare Interferenzen (Speckles). Aus 
rot kommt kein infrarot. Nur gepumpte (grün) strahlen bei fehlendem 
Filter auch das Pumplicht aus (infrarot).

Und die Masseclips an Oszilloskoptastköpfen sind zwar oftmals Ramsch, 
aber nie überflüssig.

von Harald W. (wilhelms)


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Nik J. schrieb:

>> Wenn der Laser wirklich rotes Licht ausschickt, passt der Fototransistor
>> definitv nicht, da er für infrarotes Licht vorgesehen ist. Ein Blick ins
>> Datenblatt hätte da ausgereicht.
>
> Ich sehe das, dann heißt das für mich, dass rotes Laserstrahl ein
> Infrarotanteil besitzt

Nein.

> oder IR-Filter nicht so gut rot herausfiltert,

Doch, es kommt nur ein kleiner Restanteil von rot durch. Deshalb
ist Dein Sensor viel zu unempfindlich. Das erklärt auch das Fehl-
verhalten.

> Die Laserdiode und Transistor (genau diese Kombination) wurde mir von
> meinem Ausbilder angeboten. Daher war ich fest davon überzeugt, dass sie
> zueinander passend sind.

Darauf sollte man sich nicht verlassen. Auch Ausbilder haben von
manchen Sachen keine Ahnung. :-)

> es war erwünscht, dass ein Laser verwendet wird

Dann nimm einen IR-Laser. Da ist die Einstellung aber schwieriger,
weil man den Strahl nicht sieht.

von Nik J. (nikita_j)


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> Eine Messung ohne GND ist nicht wirklich eine Messung. Schließ bitte GND
> an, und benutzte bitte einen Tastteiler (10:1) um das Signal
> abzugreifen.

Mache ich sofort und poste hier!

> Mach so was bitte nicht. Gib die echten Schaltung an, sonst fühlen sich
> diejenigen veräppelt, die die falsche Schaltung ernst genommen haben.

Entschuldige, ich das wollte ich nicht bewirken! Ich achte nächstes Mal 
darauf

> Deine Messung "max_pegel.jpg" zeigt einen kurzen High-Puls inmitten
> einer langen low-Phase.

Dieser Bild war nur um Pegel bei kleiner Frequenz darzustellen (ich habe 
einfach mit Hand den Propeller durch LS geführt)

> Da deine Propeller den Lichtstrahl nur kurz
> unterbrechen, hätte ich genau das Gegenteil erwartet (lange high-Phase
> mit kurzem low-Puls). Denn wenn der Fototransistor beleuchtet ist (den
> größeren Teil der Periode), sollte nach deiner Schaltung der High-Pegel
> anliegen. Kann es sein, dass noch andere Teile der Schaltung "anders"
> sind als im Eröffnungsthread gezeigt?

Hmm, im ersten Thread habe ich geschrieben:
"Die Unterbrechung des Laserstrahls führt ein High-Pegel.."

Das bedeutet, wenn der Propeller den Laserstrahl unterbricht und 
Transistor "unbeleuchtet" bleibt - wird ein High-Pegel erzeugt.

Oder konnte man das umgekehrt verstehen?


Wenn Transistor von Laser angeleuchtet wird, wird die Diode durchlässig 
und am Widerstand liegt die VCC, diese liegt auch am uC-Input Pin. Wird 
Transistor nicht angeleuchtet - so sperrt er und am uC-Input Pin liegt 
ein Low-Pegel.

Wie sich gerade herausgestellt hat - sind die Bauteile nicht zueinander 
kompatibel (IR-Fototransistor und Rotes-Laser). Was für mich immer noch 
unklar ist - warum das trotzdem teilweise Frequenzabhängig funktioniert?

: Bearbeitet durch User
von Werner H. (werner45)


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Ein Fototransistor ist für schnelle Signale VIEL zu langsam (ähnlich 
Millerkapazität).
Eine Fotodiode schafft das locker (besonders mit Vorspannung).
Den Transistor durch eine Diode ersetzen und es klappt auch mit Laser.

von Jens G. (jensig)


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MaWin (Gast) schrieb:

>Nik J. schrieb:
>> Ich sehe das, dann heißt das für mich, dass rotes Laserstrahl ein
>> Infrarotanteil besitzt

>Autsch.

>...

>Laser sind monochomatisch. Das ist eine ihrer entscheidenden

Naja, nicht ganz. Paar Promille Bandbreite haben die schon ...
Aber für Infrarot wird ein roter Laser trotzdem nicht reichen.
Was man hier sieht, ist ganz einfach der nicht ganz ideale IR-Bandpaß 
des PT, der doch noch ein bißchen rot durchläßt, zumal die Laserdiode 
sicherlich recht stark strahlt.

von Sven D. (Gast)


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Günni schrieb:
> Sven D. schrieb:
>> Hast du überprüft ob der Fototransistor zu deinem Laser passt?
> Wenn der Laser wirklich rotes Licht ausschickt, passt der Fototransistor
> definitv nicht, da er für infrarotes Licht vorgesehen ist. Ein Blick ins
> Datenblatt hätte da ausgereicht.

Sag das dem TO nicht mir. Ich wollte ihm einen Tipp geben zum selber 
suchen.

von Jens G. (jensig)


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>Das bedeutet, wenn der Propeller den Laserstrahl unterbricht und
>Transistor "unbeleuchtet" bleibt - wird ein High-Pegel erzeugt.

>Oder konnte man das umgekehrt verstehen?

Dann sollte laut Deiner Schaltung L-Pegel sein.

von Jens G. (jensig)


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Werner H. (werner45) schrieb:

>Ein Fototransistor ist für schnelle Signale VIEL zu langsam (ähnlich
>Millerkapazität).

Für diesen ZWeck sollte das schon noch lässig reichen, wenn richtig 
gemacht.

>Eine Fotodiode schafft das locker (besonders mit Vorspannung).
>Den Transistor durch eine Diode ersetzen und es klappt auch mit Laser.

Ja, aber nur mit der richtigen Schaltung.

von Nik J. (nikita_j)


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Werner H. schrieb:
> Ein Fototransistor ist für schnelle Signale VIEL zu langsam (ähnlich
> Millerkapazität).
> Eine Fotodiode schafft das locker (besonders mit Vorspannung).
> Den Transistor durch eine Diode ersetzen und es klappt auch mit Laser.

Danke, schon bestellt!

von Nik J. (nikita_j)


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Jens G. schrieb:
> Werner H. (werner45) schrieb:
>
>>Ein Fototransistor ist für schnelle Signale VIEL zu langsam (ähnlich
>>Millerkapazität).
>
> Für diesen ZWeck sollte das schon noch lässig reichen, wenn richtig
> gemacht.


>>Eine Fotodiode schafft das locker (besonders mit Vorspannung).
>>Den Transistor durch eine Diode ersetzen und es klappt auch mit Laser.
>
> Ja, aber nur mit der richtigen Schaltung.

Meinen Sie etwa diese?

von Nik J. (nikita_j)


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Okay, was habe ich hier gelernt:

- meine Kombination von IR-NPN-Transistor (der unter 760nm nicht 
Lichtdurchlässig ist) ist nicht kompatibel mit "normalen" rotem Laser 
(der wahrscheinlich Wellenlänge von 700 nm  hat)

- die Schaltung hat trotzdem funktioniert, weil der Laserstrahl so stark 
ist, das IR-Filter am IR-Transistor nicht so gut Licht herausfiltert.

-> Laserdiode durch IR-Laserdiode/IR-LED tauchen
oder
-> IR-Fototransistor gegen "normalen" Fototransistor/Fotodiode mit 
Beschaltung tauschen
_________________________________________
-> Die Schaltpläne präzise darstellen
-> Oszillogramme mit GND


Ich danke euch allen vielmals für konstruktive Kritik und Tipps!

Wie der Lenin sagte - Lernen, Lernen und nochmals Lernen...

von Jens G. (jensig)


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>>>Eine Fotodiode schafft das locker (besonders mit Vorspannung).
>>>Den Transistor durch eine Diode ersetzen und es klappt auch mit Laser.
>>
<> Ja, aber nur mit der richtigen Schaltung.

>Meinen Sie etwa diese?

Nein, denn da ist ja immer noch ein Fototransistor drin.
Wenn man mit Fotodiode arbeitet, dann nimmt man üblicherweise einen 
TransImpedanceAmplifier (TIA). Also etwas mit Operationsverstärker.
Der wird dann "rasend schnell", auch wenn das in Deiner Anwendung nicht 
nötig ist.
Aber wie gesagt, spendiere Deinem bisherigen Fototransistor einen 1k 
oder 2,2k Widerstand, dann sollte das schon wesentlich besser gehen.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Nik J. schrieb:
> Die Laserdiode und Transistor (genau diese Kombination) wurde mir von
> meinem Ausbilder angeboten. Daher war ich fest davon überzeugt, dass sie
> zueinander passend sind.

Vielleicht wollte genau das sehen - ob du dich mit den Unterlagen 
auseinander setzt oder einfach blind nimmst. Hoffentlich hast du daraus 
gelernt, den gleichen Fehler später im Beruf nicht zu wiederholen.

> Aber warum hat das dann überhaupt bei z.B 10 Hz gut funktioniert

Scheinbar hast du die erklärenden Antworten nicht verstanden. Nochmal in 
Kürze: Je größer der Lastwiderstand (deine 27 kΩ) ist, umso träger 
arbeitet die Fotodiode bzw der Fototransistor. Und 27 kΩ sind schon sehr 
viel. Im Datenblatt findest du die konkreten Angaben dazu

Normalerweise nimmt man da eine Fotodiode mit einem Arbeitswiderstand 
von weniger als 1000 Ω (eher 100) und dahinter einen Verstärker.

von Wolfgang (Gast)


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Nik J. schrieb:
> Transistor soll es nicht sein. Grundsätzlich sollte dieser NPN 5-6 us
> Ein/Ausschaltzeit haben - es sollten also Frequenzen um 100 Hertz keine
> Probleme darstellen.

Das Problem ist, dass der Phototransistor für rotes Licht fast ganz 
blind ist (Datenblatt S350P Figure 8).

von Nik J. (nikita_j)


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@Jens G.

Mache ich danke sehr!

@Stefan ⛄ F.
> Vielleicht wollte genau das sehen - ob du dich mit den Unterlagen
> auseinander setzt oder einfach blind nimmst. Hoffentlich hast du daraus
> gelernt, den gleichen Fehler später im Beruf nicht zu wiederholen.

Das kann natürlich sein, wobei das nicht danach aussah.


> Scheinbar hast du die erklärenden Antworten nicht verstanden. Nochmal in
> Kürze: Je größer der Lastwiderstand (deine 27 kΩ) ist, umso träger
> arbeitet die Fotodiode bzw der Fototransistor. Und 27 kΩ sind schon sehr
> viel. Im Datenblatt findest du die konkreten Angaben dazu

Wo kann ich diese Information zum Beispiel in diesem Datenblatt ablesen? 
Da werden zwar Angaben beim Rl=10Ohm gemacht, aber wo habe ich die 
Auskunft über Einfluss von unterschiedlichen Lastwiderständen auf die 
Trägheit des Transistors? Figure 7 - desto geringer Kollektorstrom desto 
größer t_on/t_off?

> Normalerweise nimmt man da eine Fotodiode mit einem Arbeitswiderstand
> von weniger als 1000 Ω (eher 100) und dahinter einen Verstärker.

Vielen Dank für dein geduldige und aufklärende Antwort! Jetzt sitzt das 
bei mir fest!

von Stefan F. (Gast)


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Nik J. schrieb:
> Da werden zwar Angaben beim Rl=10Ohm gemacht,

Sicher, weil das Bauteil dann in einem optimalen Arbeitsbereich ist.

> Collector Emitter Capacitance: 6pF
Siehe dazu auch Figure 6!

Wenn du die Eigenschaften eines R/C Filters verstanden hast, kannst du 
schonmal ausrechnen, wie sich dieser Kondensator zusammen mit 27kΩ auf 
die Flanken des Nutzsignals auswirkt.

Figure 7 zeigt, wie schnell der Transistor abhängig vom Laststrom 
schaltet. Dein Laststrom ist unter 1mA, entsprechend gehen die Zeiten in 
Richtung unendlich.

von Nik J. (nikita_j)


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Wolfgang schrieb:
> Nik J. schrieb:
>> Transistor soll es nicht sein. Grundsätzlich sollte dieser NPN 5-6 us
>> Ein/Ausschaltzeit haben - es sollten also Frequenzen um 100 Hertz keine
>> Probleme darstellen.
>
> Das Problem ist, dass der Phototransistor für rotes Licht fast ganz
> blind ist (Datenblatt S350P Figure 8).

Hi Wolfgang, danke für dein Einsatz! Es ist nicht ganz so. Du hast 
recht, das Spektrum des Lasers liegt unter 700nm und Filter von 
IR-Transistor lässt erst ab  ca. 760nm. Aber die Stärke des Laserstrahls 
bricht den IR-Filter durch, sodass es doch funktioniert (schön ist das 
nicht, ich hatte nur Glück).
Was tatsächlich geholfen hat, ist die Widerstände auf 2,2 kOhm zu 
verringern. Jetzt läuft es erstmals (High-Pegel immer bei 4,8 V).

Aber die Infrarot-Laserdioden und "normale" Fotodioden sind bereits 
bestellt und werden Transistorschaltung oder Laserdiode ersetzen.

von michael_ (Gast)


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Nik J. schrieb:
> ich habe einen Aufbau, in dem die Umdrehungszahlen der Rotoren durch die
> selbst gemachte Lichtschranke erfasst wird

Versteh ich nicht!
Warum einfach, wenn es auch kompliziert geht.
So ein Gebilde ist doch von Vorgestern.

Mach eine Markierung an die Welle und einen Reflexkoppler.
Oder einen Hall-Sensor.

So dick ist dein Rotor ja auch nicht.
Es gäbe da sicher fertige Gabellichtschranken mit entsprechendem 
Abstand.

Weiterhin ist es auch kein Problem, die Drehzahl aus den Motordaten 
auszulesen.

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