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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Fotodiode Messbreich definieren


Autor: Chris (Gast)
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Hi,

ich habe eine 
Fotodiode(http://www.reichelt.de/?SID=20hSk6uqwQARQAAGnsQpsc...) 
und möchte damit eine Lichtstärkemessung durchführen.
Je nach Lichteinstrahlung erzeugt die Diode einen Sperrstrom. Diesen 
kann man durch einen Transimpedanzwandler(Ua=Isperr * R) in eine 
Spannung wandeln(Strom,Spannung ändern sich proportional).

Ich hab das Problem einen Messbereich zu definieren.
Bei ca. 10Lux fließen 0,8µA, 100.000Lx = 10mA, laut Datenblatt

Wenn jetzt R=100k ist, dann geht der Messbereich von (0,08V(10Lux) bis 
1000V(100.000Lux)! Klar werden die 1000V an dem Vcc des OP liegen.

Wie kann ich einen Messbereich definieren indem man von 
0V-3,3V(ADC/10Bit) gute Werte reicht. Mir geht es nicht um Genauigkeit, 
sondern um einen möglichst breiten Messbreich.

Danke für Hilfe.


Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Wenn Du sichtbares Licht messen möchtest, empfiehlt es sich, eine 
Photodiode mit einer der des menschlichen Auge entsprechenden spektralen 
Empfindlichkeit zu verwenden.
Die auch bei Reichelt erhältliche BPW21 ist ein Beispiel für so eine 
Photodiode; die findet man auch in professionellen 
Photo-Belichtungsmessern der Firma Gossen.

Die von Dir erwähnte Diode misst auch noch im IR-Bereich, das kann 
interessante Auswirkungen auf Deine Messergebnisse haben ...

Für Dein eigentliches Problem scheint mir eine logarithmische Skalierung 
sinnvoll - es ist ein Unterschied, ob es 100 oder 200 Lx sind, aber der 
Unterschied zwischen 10000 und 10100 Lx ist ziemlich uninteressant.

Autor: Null (Gast)
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Wenn mal einen moeglichst grossen Messbereich haben will, setzt man 
einen LogAmp ein, zB den AD8304, der hat einen Bereich von 160dB.

Autor: Chris (Gast)
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@  Rufus t. Firefly
ist vielleicht eine nicht besonders intelligente Frage aber wie kann ich 
einen log Verlauf erzeugen. Software dafür wäre ja unpassend, da der adc 
auf 3,3V begrenzt ist.

danke!

Autor: Null (Gast)
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Autor: Chris (Gast)
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Oops habe ich übersehen!
leider finde ich unter logAmp oder Ad8304 nichts bei Conrad oder 
Reichelt.
Gibt es auch ander Hersteller, da ich mir schon eine Bestelliste mit 
anderen Teilen gemacht habe

Autor: Null (Gast)
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Der AD8304 hat allerdings den besten Bereich. Das wird schwierig zu 
machen sein. Es gibt welche von Analog Devices, Texas Istruments, und 
National Semiconductors. Es gibt auch Leute, die bauen sich sowas mit 
einem Fet OPAmp und einem Transistor, oder besser zwei, das sonst die 
Temperaturdrift zu stark reinkommt.

Autor: Netbird (Gast)
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> Mir geht es nicht um Genauigkeit,
sondern um einen möglichst breiten Messbreich.

Eine etwas abseits liegende Idee, aber vielleicht für Dich brauchbar ..?
Ein logarithmisch arbeitender IC ist der LM3915. Er ist für Lautstärke- 
Anzeige mit LED gedacht und schaltet in 10 Schritten in Abhängigkeit von 
der Eingangsspannung hoch (einzeln oder als Band). Das ist ziemlich 
grob, wäre also geeignet für z.B. 100lx -> 200lx -> 400lx, ... ca. 50 
000 lx. Die IC sind kaskadierbar, da käme mit 2 IC auf 20 log. Stufen. 
EInstellungen der Bereiche leicht möglich, billig ist es auch.

Ein solches Problem hast Du ja mit deiner "Fotospannung" ...

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