Hallo wenn ich richtig verstanden hab, dann soll doch gar nicht die Helligkeit von kleinen Objekten sondern die des Nachthimmels gemessen werden, oder? Da kann ich mir schon was mit photodiode usw. vorstellen.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: michael_t am 31 Okt 2004 23:20 ]

Hi,
ich bin mir nicht sicher ob das genügt bzw. genau genug ist.
Aber ich denke man könnte eine Photodiode nehmen. DIese mit einen Widerstand in Reihe schalten und die Spannung dann mit einem OPV mit einem Reverenzspannungswert vergleichen und die Differenz verstärken. Diese Ausgangssappnugn könnte man dann mit einem ADWandler auswerten.
Gruß
Raphael

Hallo,

erst mal danke für Eure Hinweise. Hm, meine elektronische Ahnungslosigkeit ist mir ziemlich peinlich, aber ich muss doch noch mal nachfragen. Was wäre denn der Vorteil einer Photodiode ggü. einem Licht-Spannungs-Wandler? Das Bauteil sollte halt imstande sein, eine sehr geringe Lichtmenge (sprich: die 'Helligkeit' des Nachthimmels), die von oben aus einem bestimmten Raumwinkel einfällt, in eine meßbare Größe umzuwandeln.
Mein Posting hier hat auch den Zweck, abschätzen zu können, ob diese Idee mit vertretbarem Aufwand (der vor allem darin läge, mir die notwendigen Kenntnisse und Fähigkeiten anzueignen) umgesetzt werden kann.
Wenn sich so als Tenor herausstellen sollte: 'Nette Idee, aber nicht unbedingt trivial', dann sollte ich's wohl knicken
In diesem Zusammenhang: Was sind bitte OPV und ADWandler?

Eine schöne Woche wünscht
Steffen

also ein opv ist ein operationsverstärker, also ein ic das ezwei eingänge und einen ausgang hat. am ausgang kommt dann die differenz der spannungen zwischen den beiden eingängen verstärkt heraus.und zusätzlich kann man ganz leicht die verstärkung regeln.damit kannst du dann am einen eingang eine vergleichsspannung anlegen und mit der spannung aus dem fototransistor vergleichen.ordentlich verstärkt ergib tdas dann ne spannung mit der du gut arbeiten kannst.

ein ad wandler ist im prinzip nur ein wandler, der aus analogen signalen ein digitale macht(A->D)
brauchst du aber nicht unbedingt,ausser du willst die helligkeit digital anzeigen.

und wenn du das rauschen verringern willst solltest du mehrere fototransistoren benutzen und nen tiefpass einbauen
(denn rauschen isdt nur eune ansammlung von vielen verschiedenen frequenzn)da du ja nur eine gleichspannung verstärkst.aber da kenn ich mich auch nicht so aus.was sagen die anderen dazu?

Exakt zu messen, dürfte schwierig sein, da dann sicherlich auch noch die Spektralcharakteristik des Empfängers berücksichtigt bzw. korrigiert werden muß.

Um eine orientierende Messung durchzuführen, sollte es ausreichen den Photostrom einer nicht zu kleinen Solarzelle mit einem µA-Meter (DMM) zu messen.

Wenn man das etwas besser machen will, kann man mittels eines Operationsverstärkers dafür sorgen, daß die Zelle im Kurzschlußbetrieb, also mit der Ausgangsspannung 0 läuft.
Das führt zu sehr guter Linearität, und da keine Sperrspannung vorhanden ist, gibt es auch keinen Sperrstrom der rauscht und temperaturabhängig ist.

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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



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Nochmal hallo,

hm, ich sehe schon, mit meinen Wald- und Wiesenkenntnissen komme ich nicht weit. Schade eigentlich. Trotzdem eine weitere Frage zum Operationsverstärker (bei dem ich leider keine Ahnung habe, wie man den in einen Kurzschlussbetrieb bringt): freakjoe_m hatte geschrieben, dass man das Spannungssignal des photoelektrischen Bauteils via OPV an eine Referenzspannung (vermutlich Batterie?) koppelt. Um nun Messungen vergleichbar zu machen, müsste ich doch eine möglichst gute Konstanz der Referenzspannung gewährleisten - das geht also?!?
Falls jemand von Euch in dieser Sache (d.h. Selbstbau einer hochempfindlichen Lichtmessanlage) gute Links zu Bauanleitungen bzw. Schaltplänen kennt, wär's schön, wenn diese Links mal gepostet werden könnten.

Viele Grüße
Steffen

Hast du Anhaltswerte um welche Helligkeiten es sich min./max. handelt ?

Gewöhnliche Photodioden sind vermutlich nur mäßig geeignet, da ihr Empfindlichkeitsmaximum im nahen IR liegt.
Es gibt aber auch Versionen bei denen mittels einer Filterschicht die Empfindlichkeitsverteilung dem Auge angenähert ist.

P.S.:

Zitat :

Frage zum Operationsverstärker (bei dem ich leider keine Ahnung habe, wie man den in einen Kurzschlussbetrieb bringt)

In dem mam ihn invertierend laufen läßt. Er hat dann im Idealfall einen Eingangswiderstand von 0.
Die Ausgangsspannung U errechnet sich dann über den Gegenkopplungswiderstand R und dem Eingangsstrom I aus dem Ohmschen Gesetz:
U=I*R.
Wenn also z.B. der Fotostrom 1µA beträgt, und der Gegenkopplungswidersatand 1 MOhm, so ist die Ausgangsspannung 1V.
Gegenkopplungswiderstände vom 10 MOhm und mehr sind mit Operationsverstärkern, die als Eingangsstufe einen FET haben, problemlos beherrschbar.
Deren Eingangsfehlstrom, welcher letztlich die Genauigkeit begrenzt, liegt in der Größenordnung 1pA oder weniger.



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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am  4 Nov 2004 19:32 ]

Hallo,

nun, der Vollmond kommt auf 0.25 lx, der Halbmond im Zenit auf 0.03 lx, und ein richtig dunkler Himmel voller Sternchen hat so seine 0.001 bis 0.002 lx.

Ohmsches Gesetz habe ich schon mal gehört , und ich habe jetzt auch ein Grundverständnis entwickelt, wie aus dem Photostrom über den Operationsverstärker eine manierliche Ausgangsspannung entstehen könnte. Die Frage bleibt jedoch, wie ich die Konstanz der Referenzspannung gewährleisten kann.

Viele Grüße,
Steffen

Eine extra Referenzspannung brauchst du nicht, die ist ein deinem Digitalvoltmeter eingebaut.


P.S.:

Zitat :

und ein richtig dunkler Himmel voller Sternchen hat so seine 0.001 bis 0.002 lx.

Ich habe dafür einen Wert mit einer Null mehr gefunden. Also 3*10^-4 lx.
Das macht aber nicht viel, es geht also um Werte in der Gegend von 0,3...250 mlx.
Vergleichsweise bringt die Sonne im Sommer 100.000 und im Winter 10.000 lx.

Ich habe mir mal das Datenblatt der BPY12 angesehen. Das ist ein alter Siemenstyp mit 20mm² lichtempfindlicher Fläche. Als Empfindlichkeit wird dort > 100nA/lx angegeben.
Bei 1mlx würde man also etwa 100pA erhalten.
Wenn man einen Gegenkopplungswiderstand von 100MOhm wählt (einfach 10 der gut erhältlichen 10MOhm in Reihe schalten), so würde man eine Spannung von 10mV erhalten. Das ist ein Wert, den man auch mit billigsten Digitalmultimetern im 200mV Meßbereich gut messen kann (Auflösung dann 0,01 mlx).

Als Operationsverstärker würde ich dir den LMC660 empfehlen, der hat typisch nur 2fA Eingangsstrom und läuft problemlos aus einem 9V Block, der mehrere hundert Stunden hält.
Bei diesem IC sind zwar vier Verstärker im Gehäuse, aber wer sagt, daß man nur in einer Richtung messen will...

Du solltest auch der Versuchung widerstehen, eine Platine dafür zu machen.
Dabei kommt allenfalls ein Meßgerät für die Luftfeuchtigkeit heraus. Eine fliegende Verdrahtung in Dead-Bug-Technik ist hier viel besser.
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am  4 Nov 2004 22:54 ]

Hallo,

auch weiterhin erst mal schönen Dank für die Hinweise zu meiner Idee.

Zitat :

Du solltest auch der Versuchung widerstehen, eine Platine dafür zu machen. Dabei kommt allenfalls ein Meßgerät für die Luftfeuchtigkeit heraus. Eine fliegende Verdrahtung in Dead-Bug-Technik ist hier viel besser.

So etwa müssen sich Nicht-MeteorologInnen vorkommen, wenn sie mich nach dem Wetter fragen und ich ihnen dann was Langwellentrögen, Feuchtadiabaten und Vorticityadvektion erzähle...

Öhm, was bitte ist eine Totkäfertechnik

Meine irgendwo oben gestellte Frage nach Tipps zu hilfreichen Schalt- und Bauplanseiten bzw. zu guter Einsteigerliteratur (keine Ahnung: Elektronikbasteln für Dummies halt) würde ich übrigens erneuern wollen.

Und falls ich nerven sollte , ruhig sagen, kann ich verstehen.

Viele Grüße einstweilen von
Steffen

Zitat :

Öhm, was bitte ist eine Totkäfertechnik

Tote Käfer liegen meist mit den Beinchen nach oben.
Dementsprechend legt man das IC mit dem Rücken auf ein Stück Platinenmaterial und lötet die Pins, die ohnehin an Masse kommen, auf der Kupferfläche fest.
Wenn man weitere Lötstützpunkte braucht, eignen sich dafür Schnipsel von doppelseitigem Platinenmaterial, Schaltungselemente, die mit einem Bein an Masse liegen, oder IC-Fassungen.

Aber ich sehe schon, daß man dir wird helfen müssen. Soetwas ist schneller zusammengeklebt als beschrieben und trotzdem handelt es sich nicht um "Elektronik für Dummies".

Ein Digitalvoltmeter und einen Lötkolben besitzest du und kannst auch einigermaßen damit umgehen ?

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Hallo,
an alle die sich gern um einige Zehnerpotenzen vertuen:

Für die Dunkelkammer, da wo noch richtige Papierbilder entstehen, wollte ich mir mit herkömmlicher Technik ein Lichtmeßgerät bauen, um direkt auf dem Photopapier die örtliche Lichtverteilung zu messen.

Da ist schon relativ viel Licht im Verhältnis zu einen Nachthimmel. Aber normale Photodioden wie z.Bsp. BPW20 sind dann auch schon blind. Das ganze ergab nur ein etwas teureres Thermometer. Messen heißt auf jeden Fall reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten.

Also für wenig oder noch weniger Licht würde ich einen Restlichtverstärker empfehlen. Davor eine rotierende Schattenblende setzen und den alternierenden Teil auswerten. ( Kontrastmessung ).

mfG.

_________________
Wie der alte Meister schon wußte: Der Fehler liegt meist zwischen Plus und Minus. :-)
Und wenn ich mir nicht mehr helfen kann, schließ ich Plus an Minus an.

Zitat : alpha-ranger hat am  6 Nov 2004 22:17 geschrieben :

Hallo, an alle die sich gern um einige Zehnerpotenzen vertuen: ........

Wo ? Ich seh's nicht.

Ich würde ja auch lieber einen Photomultiplier verwenden, könnte wohl auch noch einen abgeben, aber die Dinger sind groß, und brauchen bis zu 1000V Betriebsspannung.
Außerdem muß die Betriebsspannung sehr gut stabilisiert sein, denn die Empfindlichkeit steigt ziemlich genau exponentiell mit der Spannung.
Ich hab momentan weder Lust noch Zeit eine derartige HV-Supply zu konzipieren.

Das mit dem Opamp kann man ja wenigstens ausprobieren.
Wenn bei U=0 noch etwas aus dem Photoelement herauskommt, dann sind es thermisch erzeugte Ladungsträger und mit denen muß auch ein Restlichtverstärker leben.


P.S.:

Zitat :

Aber normale Photodioden wie z.Bsp. BPW20 sind dann auch schon blind. Das ganze ergab nur ein etwas teureres Thermometer.

Dann hast du vermutlich die PD mit Sperrspannung betrieben, oder aber einen ungeeigneten Opa verwendet.

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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am  7 Nov 2004 13:04 ]