Ich möchte mit einer Fotodiode den Lichtbogen einer Schweiß-Anlage detektieren, bin ich aber unsicher bezüglich Leistungsdichte, die so eine Diode haben sollte.
So ein Lichtbogen hat bis zu 1kW/cm^2 Leistungsdichte und die Sensoren die ich so finde sind normalerweise bei 2mW/cm^2. Nun hat der Sensor natürlich eine gewisse Entfernung, trotzdem könnte da immer noch durchaus mehr Leistung ankommen.
Nun frage ich mich, wie das bei einem Schweiß Helm so gehandhabt wird, ist die Diode z.B mit einem UV-Filter geschützt oder nutzt man da eine andere Technologie?
So ein Lichtbogen hat bis zu 1kW/cm^2 Leistungsdichte
Du machst den Sensor ja nicht so in den Lichtbogen, dass der Lichtbogen durch den Sensor durchgeht. Das abgestrahlte Licht hat wesentlich weniger Energie. Da kann man sogar reinschauen, ohne dass gleich das Auge verschmort.
die Sensoren die ich so finde sind normalerweise bei 2mW/cm^2.
dann ist dort spezifiziert, dass ein gewisser "Fotostrom von ≥0,35 µA (0,51 µA typisch) bei Ee = 0,1 mW/cm² und λ = 535 nm" fließt. Im Datenblatt ist der maximale Lichtstrom aber nirgends begrenzt.
Keine Begrenzung der maximalen Helligkeit im Datenblatt.
So ein Lichtbogen erzeugt ganz nette Störungen, vielleicht reicht es ja schon aus, wenn du diese Störungen detektierst.
Frei nach dem Motto: kein Lichtbogen --> keine Störung.
Oder andersrum: wenn du da mit einer hochohmigen Photodoidenschaltung deherkommst, kann die vom Lichtbogen ganz hübsch gestört werden.
Relaiiviert sich allerdings dadurch, dass diese Leistung allein mit "üblicher" Lichteinstrahlung eines Lichtbogens oder der Sonne nicht erreicht werden wird. Da müsste dann schon ein Laser her.
Also Sperrspannung * Photostrom <= 215mW
Wenn man die Diode mit (Quasi-)Kurzschluss betreibt, dann ist die Spannug 0V. Wenn man sie ohne Last betreibt, dann hat man eine (per Definition kurzschlussfeste) Solarzelle. Überlasten kann man sie eigentlich nur, wenn die Schaltung einen Biasstrom in die Diode einprägt.
Da kann man sogar reinschauen, ohne dass gleich das Auge
verschmort.
Gute Idee, Sandmann für Männer.
Wenn man nur für ein Sekündchen in einen Schweißlichtbogen reinschaut, dann passiert noch nix. Schaut man länger als 10 Sekunden in einen Lichtbogen, dann ist mit einer mehr oder weniger schmerzhaften Bindehautentzündung zu rechnen!
Das Gleiche gilt übrigens auch für UV-Gesichtsbräuner. Davon kann ich nicht nur ein Lied singen, sondern es existieren sogar Fotos von meiner eigenen schweren Bindehautentzündung in den 90ern.
Sobald man nur versucht die Augen zu öffnen, dann fließen sofort die Tränen wie ein Wasserfall raus, begleitet von einem starken Brennen! Drei Tage Krankenschein!
Nun frage ich mich, wie das bei einem Schweiß Helm so gehandhabt wird,
ist die Diode z.B mit einem UV-Filter geschützt oder nutzt man da eine
andere Technologie?
So lange der Helm um die Photodiode überlebt, überlebt auch die Photodiode, und UV ist ja gerade das was ein Lichtbogen besonders auszeichnet.
Sobald man nur versucht die Augen zu öffnen, dann fließen sofort die
Tränen wie ein Wasserfall raus, begleitet von einem starken Brennen!
Drei Tage Krankenschein
Man kann die Strahlung auf die Diode durch eine einfache Lochblende nochmal verringern bzw. anpasssen. Weitere Parameter sind Lochdurchmesser und Abstand.
Wenn Ihr die Schaltung zu hochohmig macht, wird wohl in der Nähe des Schweißpunkts ein kleines EMV-Problem sein? Eine punktförmige optische Erfassung des Lichtbogens sehe ich außerdem etwas kritisch, da auch Schmutz und Schweißperlen im Spiel sind. Das geht bestimmt anders besser?
Lichtleiter können zwar den Abstand vergrößern, sind aber demselben Schmutz ausgesetzt beim Schweißen. Eine optische Überwachung und Schmutz sind immer die zweitbeste Lösung!
So ein Lichtbogen hat bis zu 1kW/cm^2 Leistungsdichte
Ja klar: im Lichtbogen ist die Leistungsdichte so hoch. Die vom Lichtbogen abgestrahlte Lichtleistung ist aber viel niedriger und vor allem wegen der UV-Strahlung so gefährlich. Ansonsten blendest/verblitzt du dir beim Blick in den Lichtbogen das Auge nicht mehr, als wenn du in die helle Sommersonne guckst. Denn auch die Sonne IST eine STARKE Lampe.
Oder andersrum: wenn ich mit der selben Schweißhelm-Einstellung, mit der ich grade noch den Schweißvorgang beobachtet und kontrolliert habe, anschließend in die Sonne schaue, dann kann ich diese Sonne noch mit ähnlicher Helligkeit durch die abgedunkelte Helmscheibe beobachten. Weder ist die Sonne unsichtbar, noch blendet sie mich. Das deutet mir an, dann die beiden Helligkeiten von Sonne und Lichtbogen ähnlich sind.
Dort gibt es ein paar Werte für die Helligkeit mehrerer Lichtquellen:
Ich habe mal wie im Anhang das ganze simuliert (Fotodiode in Conduction Mode = Stromquelle), irgendwie will mir aber der TLV1701 nicht, obwohl der für 2.2V ausgelegt ist. Jemand eine Idee, warum der keinen sauberen Ausgang hergibt?
Lichtleiter können zwar den Abstand vergrößern, sind aber demselben
Schmutz ausgesetzt beim Schweißen. Eine optische Überwachung und Schmutz
sind immer die zweitbeste Lösung!
Deswegen sei Dir wie früher das Schutzschild mit dem dunklen Glas empfohlen, während Millionen Schweisser sich weiterhin mit den Automatikhelmen mit optischen Sensoren abmühen....
Ich habe mal wie im Anhang das ganze simuliert (Fotodiode in Conduction
Mode = Stromquelle), irgendwie will mir aber der TLV1701 nicht, obwohl
der für 2.2V ausgelegt ist. Jemand eine Idee, warum der keinen sauberen
Da das kein Output-Rail2Rail ist, weil der nur bis rund 0,5V an die Betriebsspannungen ohne Last ran kommt, wäre nur ein Ausgangshub von vielleicht 1V nutzbar.
Da das kein Output-Rail2Rail ist, weil der nur bis rund 0,5V an die
Betriebsspannungen ohne Last ran kommt, wäre nur ein Ausgangshub von
vielleicht 1V nutzbar.
Das ding kommt in der Simulation auch mit 9V nicht über 0.3V, keine Ahnung wieso.
