Farberkennung mit Fototransistor (oder doch nicht?)

Gast #3579223
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Hallo zusammen,

Ich will bei einem LED erkennen können, ob es rot oder grün leuchtet. Es 
befindet sich in einem Gerät auf dem PCB und wird mit einem Lichtleiter 
optisch nach aussen geführt.

Ich bin nun verschiedene Varianten am überprüfen. Auf der einen Seite 
gibt es songenante RGB Light to Voltage Sensoren. Da scheint der Fall 
klar.
Aber ich möchte auch alternativen ausprobieren, wie zum Beispiel mit 
einem Fototransistor.

Jetzt zu meiner Frage:
Ich hatte die Idee zwei Transistoren zu nehmen und je einen auf grün und 
rot auszurichten. Könnte man dafür ganz einfach eine Folie als Filter 
vor die Transistoren befestigen? Oder müsste es schon mit irgend einem 
Bandpass gemacht werden? Oder aber gibt es Fototransistoren die nur auf 
eine ganz bestimme Farbe anspringen?

Ich weiss, jetzt wird sicher die Antwort kommen, ich soll doch Google 
fragen. Das mache ich auch, aber man findet nicht immer was man sucht... 
;)

Gruss Dani
#3579234
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Dani H. schrieb:
> Könnte man dafür ganz einfach eine Folie als Filter
> vor die Transistoren befestigen?
Das ist die einfachste Lösung. Du wirst eventuell etwas mit den Folien 
experimentieren müssen, weil LEDs nur Licht einer Wellenlänge abgeben 
und die Folien eher "breitbandig" wirken. Die teuerste Lösung wären 
Kodak Wratten Filter (wenn man die noch bekommt). Aber das sind auch nur 
Folien.

> Oder müsste es schon mit irgend einem
> Bandpass gemacht werden?
Ein optischer Bandpass ist schwierig herzustellen und teuer.

> Oder aber gibt es Fototransistoren die nur auf
> eine ganz bestimme Farbe anspringen?
Davon habe ich noch nie gehört. Natürlich decken sie nicht das ganze 
Spektrum gleichmässig ab, aber selektiv rot oder grün kann ich mir nicht 
vorstellen.
Gast #3579246
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Georg G. schrieb:
> Dani H. schrieb:
>> Könnte man dafür ganz einfach eine Folie als Filter
>> vor die Transistoren befestigen?
> Das ist die einfachste Lösung. Du wirst eventuell etwas mit den Folien
> experimentieren müssen, weil LEDs nur Licht einer Wellenlänge abgeben
> und die Folien eher "breitbandig" wirken. Die teuerste Lösung wären
> Kodak Wratten Filter (wenn man die noch bekommt). Aber das sind auch nur
> Folien.

Ich habe da an Farbfiltern aus dem Beleuchtungsegment gedacht. Sind 
diese Folien nicht recht genau für eine gewisse Farbe hergestellt?

Georg G. schrieb:
> Dani H. schrieb:
>> Oder müsste es schon mit irgend einem
>> Bandpass gemacht werden?
> Ein optischer Bandpass ist schwierig herzustellen und teuer.

Also ich habe da jetzt eher an einen Bandpass mit OP oder so gedacht, 
der dann nur für die Frequenz der jeweiligen Wellenlänge "schalten" 
würde...
Gast #3579258
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Dani H. schrieb:
> Also ich habe da jetzt eher an einen Bandpass mit OP oder so gedacht,
> der dann nur für die Frequenz der jeweiligen Wellenlänge "schalten"
> würde...

An welche Wellenlänge bzw. Frequenz hast du denn dabei gedacht?
Bei Rot und Grün geht es um Frequenzen von 480 bzw. 570 THz.
Gast #3579261
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Mike schrieb:
> An welche Wellenlänge bzw. Frequenz hast du denn dabei gedacht?
> Bei Rot und Grün geht es um Frequenzen von 480 bzw. 570 THz.

Bei meiner LED wären das grün 570nm und super-rot 633nm. Ja, ich weiss 
dass es sehr hohe Frequenzen werden. Darum die Frage, ob so was machbar 
ist...
Gast #3579263
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Hallo,

sportlich ;-)

" Im elektromagnetischen Spektrum umfasst der Bereich des Lichts 
Wellenlängen von etwa 380 nm bis 780 nm. Dies entspricht Frequenzen von 
etwa 789 THz bis 384 THz."

Das wird wohl nicht mehr mit einen TL0xx funktionieren - wende dich da 
besser direkt an die Forschungsabteilung des Herstellers - auch das 
Platinendesign wird "etwas" mehr Aufmerksamkeit beanspruchen ;-)

mfg

  Bastler
Gast #3579305
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Ich habe mir einfach überlegt, dass die meine Farben ja nicht 
unmittelbar nebeindeinander liegen. Und dann mit Folien (oder was 
ähnliches) in den jeweiligen Farben nur noch die gewünschte Farbe 
durchkommt...
Gast #3579310
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Tom69 schrieb:
> Mein Vorschlag:
> Licht über Lichtleiter auf je eine dieser Fotodioden, mit roter und
> grüner Folie dazwischen, leiten. Die zwei Pegel mit nachgeschaltetem
> Schitt-Trigger auswerten.

Genau etwas in diese Richtung habe ich gedacht. Hast du aus einem 
bestimmten Grund die Fotodiode gewählt?
#3579325
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Dani H. schrieb:

> Ich will bei einem LED erkennen können, ob es rot oder grün leuchtet.

Es handelt sich also um eine Duo-LED. Kannst Du da nicht einfach
den Strom in der Zuleitung messen?

> Aber ich möchte auch alternativen ausprobieren, wie zum Beispiel mit
> einem Fototransistor.
> Könnte man dafür ganz einfach eine Folie als Filter
> vor die Transistoren befestigen?

Im Prinzip ja. Solche  Folien sind aber nicht sehr selektiv.
Alternativ könntest Du auch LEDs als Fototransistor nehmen.
Die sprechen bevorzugt auf die eigene Farbe an, sind aber
wesentlich weniger empfindlich als mormale Fototransistoren.
Auf gut Deutsch: Du wirst um eigene Versuche nicht drumherum
kommen.
Gruss
Harald
Gast #3579331
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Harald Wilhelms schrieb:
> Dani H. schrieb:
>
>> Ich will bei einem LED erkennen können, ob es rot oder grün leuchtet.
>
> Es handelt sich also um eine Duo-LED. Kannst Du da nicht einfach
> den Strom in der Zuleitung messen?

Das Ziel wäre schlussendlich, dass ich ein Messgerät habe, welches ich 
auf aussen auf einen der Antriebe befestigen kann. Also sollte es 
optisch funktionieren.
Gast #3579345
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Georg G. schrieb:
> Die teuerste Lösung wären
> Kodak Wratten Filter (wenn man die noch bekommt). Aber das sind auch nur
> Folien.

Und es gibt auch noch die Farbglasfilter von Schott, von denen das RG610 
gut geeignet wäre, um einen großen Kontrast zwischen einer 570 nm und 
einer 633 nm LED zu erzeugen.
http://www.schott.com/advanced_optics/english/download/schott_longpass_rg610_2008_e.pdf
Gast #3579367
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Ich nehme mal an, dass diese Glasfilter ihren Preis haben.... Ich werde 
mich mal auf die Varianten Fototransistor/Farbfolie oder RGB Light to 
Voltage beschränken... :)

Ich danke euch allen für die Hilfe. Mal schauen ob ich auf einen grünen 
Zweig kommen :)
Gast #3579457
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Wieso nimmst du als Fotosensor nicht einfach LEDs? Die haben einen 
definierten Empfindlichkeitsbereich ( entspricht in etwa dem 
Ausstrahlungsspektrum ) und lassen sich wie Fotodioden auswerten. Wenn 
du einen µC zum Auswerten der Signale verwendest brauchst du noch nicht 
einmal einen OP oder Ähnliches, einfach die LED an den IO anklemmen. 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Lichtsensor_/_Helligkeitssensor

Dann musst du nur das Verhältnis der Sensorwerte vergleichen und schon 
weist du ob und welche LED leuchtet.
#3579459
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Meine Güte, warum probierst du es nicht einfach mal aus? Zwei Stückchen 
farbige Folie aus dem Bastelladen, zwei Fototransistoren aus der 
Bastelkiste und los gehts. Weder muß die Durchlässigkeit der Folien 
exakt die Farbe der LEDs treffen noch interessiert die spektrale 
Empfindlichkeit der Fototransistoren. Die Spektralkurven zweier 
Fototransistoren sollten qualitativ sehr gut übereinstimmen: Maximum im 
nahen Infrarot, dann sanfter Abfall zu kürzeren Wellenlängen. Und bei 
den Filterfolien gilt, daß sie lediglich hinreichend verschiedene 
Dämpfung für rot bzw. grün haben müssen.

Theoretisch sollte es gehen. Ob es auch praktisch funktioniert, hängt 
von vielen Dingen ab, die wir nicht kennen: Helligkeit der LEDs, 
Fremdlicht, Temperaturschwankungen u.v.m.

Wenn du wirklich nur zwei Zustände erkennen mußt (rot oder grün) und 
nicht alle 4 Kombinationen, dann wird es nochmal einfacher. Einfach eine 
Halbbrücke aus den beiden Fototransistoren machen. Denn wenn das Licht 
nur entweder rot oder grün sein kann, dann ändert sich deren 
Kollektorstrom ja gegensinnig. Gleichlicht und Temperaturschwankungen 
gleichen sich aus.

Am kritischsten dürfte die optische Ankopplung an die LED bei gleich- 
zeitigem Ausschluß von Fremdlicht sein.


XL
Gast #3579601
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Axel Schwenke schrieb:
> Wenn du wirklich nur zwei Zustände erkennen mußt (rot oder grün) und
> nicht alle 4 Kombinationen, dann wird es nochmal einfacher

Das müsste auch ohne Folien gehen: das Auge ist für grün sehr viel 
empfindlicher als für rot, daher liefert eine Fotodiode ohne Korrektur 
etwa gleiche Werte, eine für die Augenempfindlichkeit korrigierte 
dagegen unterschiedliche für rot und grün, das kann man leicht 
auswerten. Von einigen Typen Fotodioden gibt es sowohl unkorrigierte als 
auch korrigierte Versionen.

Gruss Georg
#3579625
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Du könntest auch eine USB-Webcam nehmen und per Bildverarbeitung die 
Farbe erkennen.

Was gibt es denn sonst noch für Anforderungen? Ist das für eine 
einmalige Messung oder wird das dauerhaft benötigt? Muss die Erkennung 
besonders klein sein? Ist der Stromverbrauch wichtig (Batteriebetrieb)?
#3579636
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Beitrag #6373767 wurde von einem Moderator gelöscht.

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