Hallo, ich suche einen geeigneten Phototransistor bzw. eine geeignete Schaltung, mit der ich die Helligkeit in Innenräumen detektieren kann. Zweck ist, ein Display auszuschalten, wenn der Raum dunkel ist. Ich brauche also nur eine geeignete Schaltschwelle, nehme aber einen Wert von 0-5V gerne mit. Ich kann zwar mit uCs ganz gut umgehen, alles analoge ist mir jedoch suspekt. Ich habe es bisher mit einem SFH309 versucht, der in einigen Arduino-Aufbauten verwendet wird. Der hat auf dem Steckbrett ganz gut funktioniert, aber eingebaut hinter einer 2mm Blende liefert er kein Signal mehr. Ich kann die Blende noch etwas größer machen, glaube aber nicht, dass es dadurch kampfentscheidend besser wird. Die Schaltung war dabei ein einfacher Spannungsteiler. Macht es Sinn, es mit einem Verstärker zu versuchen oder ist es so, wie in einem anderen Thread pointiert wurde: Wo nichts ist, kann man auch nichts verstärken? Gibt es in dem Bereich bewährte Schaltungen und Bauteile, an die ich mich halten kann?
Habe hier einen BPW42 (sollte aber auch mit deinem Fototransistor gehen) direkt ohne Verstärker an einem ESP32. Der Fototransistor liegt vom Signalpin gegen +3,3 Volt, vom Signalpin gegen Masse liegt ein Widerstand von 22 KOhm. Die Spannung steigt also mit der Beleuchtung. Der Pin ist als Analogeingang konfiguriert, so dass die Schaltschwelle per Software festgelegt werden kann. Sehr empfindlich, wenn man die Schwelle weit genug nach unten legt. Einfacher geht es kaum, keinerlei Probleme bisher.
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LDR und n guter alter Schmitt-Trigger … Man könnte aber ach n Gaming-PC nehmen und den Analogeingang eines Gamepads als Eingang verwenden und ne USB-Relaiskarte zum Schalten der Displaybeleuchtung verwenden.
Tobias S. schrieb: > Gibt es in dem Bereich bewährte Schaltungen und Bauteile, an die ich > mich halten kann? Bestimmt.
Besitzt die Schaltung einen Prozessor? Wenn ja, würde ich ein Helligkeitssensormodul mit I2C-Schnittstelle, wie den BH1750, empfehlen. Da hast du keine analogen Probleme, sondern du kannst einen beliebigen Wert als Schwelle definieren. Nur Software.
Tobias S. schrieb: > aber eingebaut hinter einer 2mm Blende liefert er kein > Signal mehr. Steck ihn mal durch das Loch durch. Das muss dann zwar 3mm sein, aber er sieht dann viel mehr Licht.
Tobias S. schrieb: > Ich habe es bisher mit einem SFH309 versucht Welcher davon - mache können nur IR-Licht sehen.
Vielen Dank für den Tip mit dem BPW42. Da müsste ich meine Leiterkarte nur anders bestücken.
Helmut -. schrieb: > Besitzt die Schaltung einen Prozessor? Wenn ja, würde ich ein > Helligkeitssensormodul mit I2C-Schnittstelle, wie den BH1750, empfehlen. > Da hast du keine analogen Probleme, sondern du kannst einen beliebigen > Wert als Schwelle definieren. Nur Software. Ja, ich habe einen PIC18 da drin. Leider habe ich sehr wenig Platz, weil schon das Display, ein BME280 und ein DS18B20 drin sind, und alles in eine System 55 Dose von Gira passen muss. Aber ich merke mir den mal für andere Anwendungen.
Rainer W. schrieb: > Tobias S. schrieb: >> Ich habe es bisher mit einem SFH309 versucht > > Welcher davon - mache können nur IR-Licht sehen. Das kann ich wahrscheinlich nicht mehr nachvollziehen. Auf dem Steckbrett hat er jedenfalls gut reagiert. Im Keller im Licht von Lauchtstofflampen und "weißen" LEDs. Die sollten alle keinen nennenswerten IR Anteil haben.
> Steck ihn mal durch das Loch durch. Das muss dann zwar 3mm sein, aber er > sieht dann viel mehr Licht. Das habe ich gemacht. Aber installiert, bei diffusem Raumlicht reicht das nicht. Ich bekomme max. 30/1024 Counts. ICh weiß, dass man am Serienwiderstand etwas drehen kann, aber das hat ja auch Grenzen.
Weingut P. schrieb: > LDR und n guter alter Schmitt-Trigger … > > Man könnte aber ach n Gaming-PC nehmen und den Analogeingang eines > Gamepads als Eingang verwenden und ne USB-Relaiskarte zum Schalten der > Displaybeleuchtung verwenden. Ich wollte erst was sarkastisches schreiben. Zum Glück ist mir aufgefallen, dass man bei meiner Beschreibung tatsächlich auch an ein PC-Display denken könnte. Es geht aber um Raumthermometer mit kleinem LCD-Display, das in UP-Dosen in meinen Räumen soll. Damit das nachts nicht das ganze Schlafzimmer bestrahlt, hätte ich gerne, dass das Display aus geht, wenn es dunkel ist. Deshalb würde ich auch eher keinen LDR nehmen, denn die, die ich gefunden habe, sind relativ groß und nicht so schön.
Tobias S. schrieb: > Die Schaltung war > dabei ein einfacher Spannungsteiler. Was für ein Spannungsteiler. Normalerweise recht ganz einfach ein Arbeitswiderstand aus, entweder an E oder C, wo dann auch der Eingang dran kommt. Mit der Größe des R kannst Du die Empfindlichkeit beeinflussen (also Poti/Trimmer hier benutzen).. Und ansonsten schafft man sich ein billiges Multimeter an, mit dem man auch mal den Signalpegel messen zu können, um zu sehen, ob der R zu groß oder zu klein ist.
Jens G. schrieb: > Tobias S. schrieb: >> Die Schaltung war >> dabei ein einfacher Spannungsteiler. > > Was für ein Spannungsteiler. Normalerweise recht ganz einfach ein > Arbeitswiderstand aus, entweder an E oder C, wo dann auch der Eingang > dran kommt. Mit der Größe des R kannst Du die Empfindlichkeit > beeinflussen (also Poti/Trimmer hier benutzen).. > Und ansonsten schafft man sich ein billiges Multimeter an, mit dem man > auch mal den Signalpegel messen zu können, um zu sehen, ob der R zu > groß oder zu klein ist. Vielleicht reicht mein Bastelverständnis dafür nicht aus. Aber die Schaltung ist so, dass der Transistor ein Beinchen an 3.3V hat und am anderen Beinchen messe ich die Spannung mit dem PIC. Zugleich habe ich von diesem Beinchen nach Masse einen Widerstand, der sehr hoch ist (330kOhm-1MOhm). Ich denke, die beiden Bauteile bilden einen Spannungsteiler. EIn billiges Multimeter habe ich auch und das bestätigt, das was der PIC auch misst, nämlich wenig.
Tobias S. schrieb: > Jens G. schrieb: >> Tobias S. schrieb: >>> Die Schaltung war >>> dabei ein einfacher Spannungsteiler. >> >> Was für ein Spannungsteiler. Normalerweise recht ganz einfach ein >> Arbeitswiderstand aus, entweder an E oder C, wo dann auch der Eingang >> dran kommt. Mit der Größe des R kannst Du die Empfindlichkeit >> beeinflussen (also Poti/Trimmer hier benutzen).. >> Und ansonsten schafft man sich ein billiges Multimeter an, mit dem man >> auch mal den Signalpegel messen zu können, um zu sehen, ob der R zu >> groß oder zu klein ist. Die Frage wäre noch, ob der Eingangswiderstand des PIC zu klein ist, sodass der Transistor zu stark belastet wird. Deshalb frage ich, ob man einen OpAmp in Impedanzwandler-Beschaltung dazwischen machen muss, um ordentlich zu messen.
Tobias S. schrieb: > Das kann ich wahrscheinlich nicht mehr nachvollziehen. Die SFH309-2 ... SFH309-6 haben ein klares Gehäuse und unterscheiden sich in der Empfindlichkeit (gut Faktor 7 zwischen -2 und -5). Das Maximum der Empfindlichkeit liegt bei 860nm und ist damit auf das Spektrum von Glühobst aber nicht auf LEDs oder Leuchtstofflampen abgestimmt. Im Blauen beträgt die Empfindlichkeit nur knapp 30% vom Maximum. Die SFH309FA-Typen haben ein dunkles Gehäuse, mit dem das sichtbare Licht weggefiltert wird. Die sehen praktisch nur IR-Licht zwischen 730 und 1120nm
Tobias S. schrieb: > Weingut P. schrieb: >> LDR und n guter alter Schmitt-Trigger … > Ich wollte erst was sarkastisches schreiben. Zum Glück ist mir > aufgefallen, dass man bei meiner Beschreibung tatsächlich auch an ein > PC-Display denken könnte. > > Es geht aber um Raumthermometer mit kleinem LCD-Display, das in UP-Dosen > in meinen Räumen soll. Damit das nachts nicht das ganze Schlafzimmer > bestrahlt, hätte ich gerne, dass das Display aus geht, wenn es dunkel > ist. > Deshalb würde ich auch eher keinen LDR nehmen, denn die, die ich > gefunden habe, sind relativ groß und nicht so schön. Ach wirklich? https://www.digikey.de/de/products/detail/advanced-photonix/NSL-5110/5039795 ... "for visible light measurement designed to sense light from 400 to 700 nm" ... machst n 2mm Loch und lässt den dahinter raus schauen, dazu 2 Transistoren und etwas Hühnerfutter und fertig ist der Lack https://www.elektroniktutor.de/analogverstaerker/schmitt.html
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Tobias S. schrieb: > aber eingebaut hinter einer 2mm Blende liefert er kein > Signal mehr. Was für ne Blende, welcher Öffnungswinkel? C-E vertauscht?
> Ach wirklich? > > https://www.digikey.de/de/products/detail/advanced-photonix/NSL-5110/5039795 > Der ist wirklich sehr schön. 3,80€/10 Wochen Lieferzeit oder 6€ bei conrad sind aber schon schwer verdaulich. Ich brauche 15 Stk. Andererseits wird jede andere Schaltung wahrscheinlich das gleiche kosten. > ... "for visible light measurement designed to sense light from 400 to > 700 nm" ... > > machst n 2mm Loch und lässt den dahinter raus schauen, dazu 2 > Transistoren und etwas Hühnerfutter und fertig ist der Lack > > https://www.elektroniktutor.de/analogverstaerker/schmitt.html Da ich sowieso ein Controller habe, kann ich den nicht einfach mit einem weiteren festen Widerstand wie einen Spannungsteiler betreiben und mit dem ADC von meinem PIC einen Wert abnehmen? Oder sogar nur den Innenwiderstand von dem ADC benutzen?
Weingut P. schrieb: > machst n 2mm Loch und lässt den dahinter raus schauen, dazu 2 > Transistoren und etwas Hühnerfutter und fertig ist der Lack Damals, als Elektronikkenntnisse noch auf totem Baum standen. Heute sind 2 Bauteile, Photoempfänger und Widerstand, eigentlich schon zu viel. So ein SFH309 lässt ja um 1.5mA bei nur 1000 Lux fliessen, der BPW42 um 1.2mA, bei 22k schaltet das um 100 Lux, bei den 50k bis 100k internem pull up um 25 Lux, wobei die Schaltschwelle stark vom Exemplar abhängt, leicht 1/4 oder 4-fache Helligkeit nötig. Die Dinger haben aber eine Linse und gucken in eine Richtung, wenn gegenüber eine schwarze Wand ist, sieht der Sensor vor allem dunkel. Es sollte mit deinem SFH auch durch das 2mm Loch gehen, die Lösung ist nicht, einen anderen Sensor durchs Loch gucken zu lassen, sondern die Ursache zu finden und beheben, ggf. 3mm Loch.
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> Was für ne Blende, welcher Öffnungswinkel? Da ich nicht weiß, auf welchen Fußpunkt ich den Öffnungswinkel beziehen soll, habe ich die Zeichnung angehängt. Der SFH steckt bis zum Anschlag von unten in der Hülse. Die Öffnung ist zylinderförmig mit einem Durchmesser von 1,5mm und einer Höhe von 1,5mm. Ich würde mal sagen: Öffnungswinkel 45°+. Den Durchmesser kann ich bis auf 3,2mm aufmachen. Eigentlich möchte ich aber nicht, dass er von außen als Sensor zu sehen ist. > C-E vertauscht? Nein.
> Es sollte mit deinem SFH auch durch das 2mm Loch gehen, die Lösung ist > nicht, einen anderen Sensor durchs Loch gucken zu lassen, sondern die > Ursache zu finden und beheben, ggf. 3mm Loch. Könnte es daran liegen, dass der Innenwiderstand des ADC je nach Angabe, die ich finde, nur zwischen 2,5 und 20kOhm liegt?
Ganz nebenbei: Kann mir mal einer sagen, wer und warum hier alle Beiträge runtergevotet werden? Ist die Frage so abseitig? Wozu ist dieses Forum denn gut?
Tobias S. schrieb: >> Ach wirklich? >> >> https://www.digikey.de/de/products/detail/advanced-photonix/NSL-5110/5039795 >> > Der ist wirklich sehr schön. 3,80€/10 Wochen Lieferzeit oder 6€ bei > conrad sind aber schon schwer verdaulich. Ich brauche 15 Stk. > Andererseits wird jede andere Schaltung wahrscheinlich das gleiche > kosten. > > Da ich sowieso ein Controller habe, kann ich den nicht einfach mit einem > weiteren festen Widerstand wie einen Spannungsteiler betreiben und mit > dem ADC von meinem PIC einen Wert abnehmen? Oder sogar nur den > Innenwiderstand von dem ADC benutzen? Bei DigiKey steht: sofort versandbereit und ja, kannst auch mit nem Spannungsteiler am ADC betreiben. Es gibt auch für Gehäusedurchführung Hohllichtleiter, die kann man dann mit dem Gehäuse oberflächlich fein abschließen lassen https://www.digikey.de/de/products/detail/visual-communications-company-vcc/LFB025CTP/5723589
Tobias S. schrieb: > Ganz nebenbei: Das ist ein Bot, der dir so sagt, das dein Beitrag gelesen wurde :-) Ist nur ein Spaß und ansonsten nutzlos. Du solltest parallel zu deinem sehr hochohmigen Widerstand im unteren Teil des Spannungsteilers für den Fototransistor auf jeden Fall einen kleinen Kondensator schalten, im Bereich zwischen 5nF bis 100nF. Der glättet erstens die Spannung und zweitens sorgt er für niedrigen Innenwiderstand des Spannungsteilers. Beim Messen wird nämlich im MC ein kleiner Kondensator (S&H Speicher) geladen und das geht sehr gut, wenn von einem grösseren C extern umgeladen wird.
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PS: Toter Baum ... echte Elektroniker haben das in die Wände der Höhle gekratzt ... das warn noch Kerle, anders wie heut
Michael B. schrieb: > sondern die Ursache zu finden und beheben, ggf. 3mm Loch. Der SFH309 hat sowieso nur einen Öffnungswinkel von 24° FWHM. Da mess er entweder gegen eine helle Wand oder direkt auf die Lichtquelle gucken. Eventuell hilft ein Aufräumen der Eintrittsfläche oder eine Streuscheibe, damit er Licht aus einem größeren Winkelbereich wahr nehmen kann.
Tobias S. schrieb: > Könnte es daran liegen, dass der Innenwiderstand des ADC je nach Angabe, > die ich finde, nur zwischen 2,5 und 20kOhm liegt? Klemme doch mal den PIC ab und messe die Spannung mit einem hochohmigen Multimeter. Wenn der Arbeitswiderstand 1M groß ist, dann wird da kaum Spannung übrig bleiben, wenn er mit dem PIC belastet wird. Als realer "Arbeitswiderstand" ergibt sich dann die Parallelschaltung aus 1MOhm und wenigen kOhm. Dann brauchst du einen Impedanzwandler. Dazu einfach einen OpAmp nutzen.
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Jonny O. schrieb: > Wenn der Arbeitswiderstand 1M groß ist, dann wird da kaum > Spannung übrig bleiben, wenn er mit dem PIC belastet wird. Naja, der PIC hat im AD Modus am Pin gerade mal 10µA Leckstrom, während der Sampling Phase aber kurz mal 1000µA (also 1mA). Deswegen mein Vorschlag, die Spannung mit C zu puffern. Da das auch nur ein minimaler Eingriff in die Schaltung ist, sollte der TE das einfach mal probieren.
Hi
>Er koennte auch mal eine gelbe(!) LED als Lichtsensor versuchen.
Was sollte das gegenüber einem Fototransistor, Fotodiode oder
Fotowiderstand bringen?
MfG Spess
> Was sollte das gegenüber einem Fototransistor, Fotodiode oder > Fotowiderstand bringen? > eine gelbe(!) LED muss nicht getarnt werden. Die kann ja hauptamtlich :) noch einen Betriebszustand anzeigen. Habe ich so mal bei einem STM32 Evalboard gesehen. Funktioniert recht gut.
H
>Die kann ja hauptamtlich :) noch einen Betriebszustand anzeigen.
Wo ist die Antwort auf meine Frage?
MfG Spess
Z.B. einen groesseren Oeffnungswinkel. Wenn man nicht ungeschickterweise eine LED mit Linse waehlt. Mir wuerde es uebrigens auch schon reichen, wenn der Einsatz einer LED als Helligkeitssensor, fuer den Verwendungszweck "Es ist dunkel" keine Nachteile bringt.
Ich benutze den ADC der AVRs (z.B. ATtiny25) und die sind sehr hochohmig, praktisch nur der Leckstrom (max 1µA). Ich habe da schon Spannungsteiler mit 1MΩ Innenwiderstand verwendet, ohne spürbaren Meßfehler. Als Puffer für die Umladung des S&H-Kondensators nehme ich einen 100nF.
Weingut P. schrieb: > LDR und LDR ist relativ teuer. Ich hatte mal eine Schaltung für eine Grabkerze gebaut. Mal sehen, wenn ich den anderen Computer anmache und dran denke, kann ich die hier rein stellen. Dafür hatte ich sogar die Platine (als Nutzen) selbst geätzt. Ein LL-Fet und Photodiode. Schaltet auch ohne Schmitttrigger ziemlich steil.
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