Lichtschranke zur Zeitmessung

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Autor
Lichtschranke zur Zeitmessung

    







BID = 739846

Kabelknäuel

Neu hier



Beiträge: 31
Wohnort: Rosbach vor der Höhe
 

  


Ich werd mir das mit dem Transistor die Woche mal anschauen und einen neuen Schaltplan und einen Bauplan entwerfen. Das Programm zu Auslesen ist momentan noch in den Grundzügen, aber das ist der kleinere Part. Ich melde mich die Woche dann hier mit dem neuen Plan.

BID = 739898

perl

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Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

 

  


Zitat :
So wie der Schaltplan momentan ist, erhalte ich ja ein durchgehendes Signal, was abreißt, sobald die Lichtschranke unterbrochen wird. Lieber wäre mir, wenn es anders herum ist
Dazu brauchst du den Lötkolben gar nicht nicht in die Hand zunehmen.
Wenn du mit der Sopundkarte arbeitest, ist das völlig gleichgültig, denn dort wird der Gleichspannungsanteil ohnehin entfernt und du bekommst nur entweder positive oder negative Abweichungen von der Nullinie zu sehen.
Also entweder sehen die beiden Impulse so:
--------v-------v--------- oder so:
________A____A____________ aus.

Das Vorzeichen kannnst du ja leicht im Program anpassen.

BID = 739956

Kabelknäuel

Neu hier



Beiträge: 31
Wohnort: Rosbach vor der Höhe

Mir machen halt zwei Dinge Sorgen.

1. Irgendwie ist ja nicht ganz klar, was man auf den Mikroeingang "drauf geben" kann, ohne irgendwelche Hardware zu beschädigen. Falls zwei Fotodioden parallel etwas zu viel für die Soundkarte sind, wäre es ungefährlich, wenn es nur kurze Impulse anstatt eines durchgehenden Stromes geben würde.

2. Da beide Lichtschranken ein Signal senden, bricht das Signal beim Unterbrechen einer Lichtschranke ja nicht komplett ab, sondern verringert sich nur um die Hälfte. Eventuell ist dieser Ausschlag im Verbund mit dem Hintergrundrauschen nicht klar heraus zu filtern.

Hätte sogar eine Idee wegen dem invertierten Signal. Ich bräuchte ja eine zweite Spannungsquelle, welche das Signal liefert, welches ich dann aufzeichne. Da komm ich aber wieder zu meinem ersten Sorgenpunkt, dass ich ja nicht genau weiß, wie stark diese Stromquelle sein darf. Der mittlere Kontakt des Mikrofoneingangs führt ja eine Speisespannung, welche ich im momentanen Schaltplan nicht nutze:


Zitat :
Der Ringkontakt führt eine Speisespannung (z. B. 1,5 V oder 5 V), aus der beispielsweise ein Vorverstärker für ein Elektretmikrofon gespeist werden kann. Als Spannungsversorgung für Kondensatormikrofone eignet sich diese Speisung jedoch nicht.


Diese scheint auch nicht so ganz genormt zu sein. Wenn ich nun aber davon ausgehe, dass diese ja dazu dient Mikrofone in dem gleichen Anschluss zu speisen, dann wäre es doch logisch, dass sie auch exakt den Strom liefert, den der Mikrofonanschluss aushält, oder? Dann könnte ich diesen +-Pol des Mikrofonanschlusses als Stromquelle nehmen. Aber ich würde das ungern einfach mal so auf die Hypothese hin testen. Weiß da jemand vielleicht genaueres, ob diese Speisespannung die optimale Spannung für ein Eingangssignal liefert? Dann wäre ich außer Gefahr, etwas im PC durchzuschmoren und ich hätte auch ein deutlich auslesbares Signal.

BID = 739967

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Ad 1) : Du brauchst überhaupt keine zusätzliche Versorgung, da der Mikrofonanschluß der Soundkarte soetwas schon eingebaut hat.
Seine eigene Versorgung wird er ja wohl aushalten.
Schließ einfach die Fotodioden dort an, Anoden an Masse, und fertig.
Anstatt sie parallel zu schalten, kannst du auch eine an der linken und die andere an den rechten Kanal anschliessen.

Ad 2) : Probier's einfach aus anstatt herumzutheoretisieren. Einfacher geht es ja wohl kaum noch.


BID = 739978

Kabelknäuel

Neu hier



Beiträge: 31
Wohnort: Rosbach vor der Höhe

Normale Mikrofoneingänge benutzen zwar Stereoklinkeneingänge, haben aber nur einen Eingangskanal, funktioniert also leider nicht. Hab meinen Schaltplan nun mal etwas schöner angefertigt und die Empfängerseite überarbeitet. Die beiden Widerstände auf der Empfängerseite habe ich noch nicht beschriftet. Muss dringend mal in die Koje kommen und kam nicht dazu, mir die technischen Daten der Fotodioden durchzulesen und nach Transistoren zu suchen. Ich will den Widerstand hinter den Fotodioden so wählen, dass der Transistor quasie nur "anspricht", wenn beide Fotodioden aktiv sind. Bei dem linken Widerstand muss ich zugeben, habe ich momentan noch nicht wirklich eine Ahnung, wie stark er werden muss.

Und dann habe ich noch eine große Schwachstelle bzw. einen Fehler in meiner Empfängerseite gefunden. Sowohl die Speisespannung, als auch die Fotodioden hängen an der Erdung. Wenn nun die Fotodioden den Transistor umschalten und die Speisespannung (1,5 V o. 5 V) an der Masse anliegt, dann liegt sie ja auch in der selben Stärke an den Fotodioden an. Ich weiß nicht genau, welchen Effekt dies hat, aber ich könnte mir vorstellen, dass die Speisespannung sich über die Dioden selbst den Transistor offen hält, egal ob die Lichtschranken unterbrochen sind oder nicht. Bzw. ich könnte mir auch sehr gut vorstellen, dass die Fotodioden so eine Spannung nicht aushalten und zerstört werden. Stimmt das so oder denke ich da was grundlegend falsch?


[ Diese Nachricht wurde geändert von: Kabelknäuel am 11 Jan 2011  1:21 ]

BID = 739985

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Vergiß deine Empfängerschaltung!
Die ist irreparabel falsch, und selbst wenn sie richtig wäre, wäre sie unzweckmäßig, weil ein Transistor im Schaltbetrieb u.U. relativ lange braucht um wieder zu sperren.

De ganze Kram ist doch auch überflüssig.
Du brauchst wirklich nur die PD an den Mikrofoneingang anzuschliessen.
Eim paar mV kommen bei der Beleuchtungsänderung auf jeden Fall zustande und das reicht für die Auswertung völlig.

Falls du keine PD zur Hand hast, kannst du es auch ruhig mal mit einer roten LED versuchen. Auch die sind lichtempfindlich.
Schliess mal ein Voltmeter an eine LED an, leuchte mit der Schreibtischlampe drauf und staune!

Du brauchst dazu aber eine Quelle mit sichtbarem Licht. Mit IR-Licht funktioniert das aus prinzipiellen Gründen nicht.

BID = 740073

Peda

Schriftsteller



Beiträge: 891

Jo weil Photonenenergie IR < Photonenenergie rotes Licht (LED)

_________________
Do you have Math Problems ?? Then call 0049-0800 sin(lg((10^45*tan(56))/(f(0)'->(45x^3/3x^2*3x^7)))

BID = 740102

Kabelknäuel

Neu hier



Beiträge: 31
Wohnort: Rosbach vor der Höhe

Ok, habe jetzt den Empfänger vereinfacht. Werde mir noch die nötigen Rohre usw. suchen und das Ganze dann bauen. Werd hier natürlich bescheid sagen, wie gut es am Ende dann tatsächlich funktioniert und wie gut die Messwerte sind.
Danke euch allen für die Hilfe und die Ratschläge. Auch wenn es nur eine einfache Lichtschranke ist, habe ich schon mal viel über elektrische Schaltungen für die Zukunft gelernt.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: Kabelknäuel am 11 Jan 2011 17:51 ]

BID = 740110

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Nur daß da, wo Minus dransteht, in Wirklichkeit Plus ist, und es sich dabei auch nicht um eine Versorgungsspannung, sondern um den MIC-Eingang der Soundkarte handelt, und der SFH3100F falsch gezeichnet ist, weil das keine Photodiode, sondern ein Phototransistor ist, der darüber hinaus auch noch mit einem Filter für sichtbares Licht versehen ist

Es macht wirklich keinen Spaß, wenn jemand so beratungsresistent ist.

BID = 740127

Kabelknäuel

Neu hier



Beiträge: 31
Wohnort: Rosbach vor der Höhe

Wieso denn beratungsresitent? Die Verbesserungen lese ich gerade zum ersten mal, sonst hätte ich schon was angepasst. Habe den Mikrofoneingang und die SFH3000F schon von Anfang an so im Schaltplan und niemand hat gesagt, dass es so falsch ist.

Zu der Minus-Plus Geschichte. Bin mir grad nicht sicher, aber bei Schaltplänen verwendet man doch die technische Stromrichtung, in der Strom von + nach - fließt, oder? Weil dann müsste der Mikroeingang so doch richtig sein, hatte doch extra den Wikiartikel hier ein paar mal eingelinkt, der aussagt, dass der Körper des Mikrofonsteckers die Masse ist, der Ring mit einer Spannung versorgt wird und die Spitze für das Signal zuständig ist.

Habe die SFH3000F jetzt in Fototransistoren umgewandelt.


EDIT: Im Datenbank der SFH 3000 F steht, sie haben IR-Filter und die höchste Empfindlichkeit bei Licht mit 920 nm, welches meine LEDs ja auch aussenden. Verstehe nicht so ganz, was du mit den Filtern für sichtbares Licht meinst, bzw. welchen Einfluss das auf meinen Aufbau haben soll.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: Kabelknäuel am 11 Jan 2011 19:39 ]

BID = 740197

Bartholomew

Inventar



Beiträge: 4681

Perl schlug zuletzt vor, keinen IR-sensitiven Fototransistor wie den SFH3100F zu verwenden, sondern Photodioden, die auf Tageslicht reagieren.

Test: Hänge eine stinknormale rote LED an den Microfoneingang (so, wie Du im letzten Schaltplan einen der SFH3100F eingezeichnet hast), zeichne das Signal auf und ändere die Lichtmenge, die auf die LED trifft. Bei ruckartiger Lichtänderung sollte ein Ausschlag auf der Microaufzeichnung zu sehen sein.
Um den Ausschlag zu vergrößern, kannst Du mehrere rote LEDs parallel schalten.


Gruß, Bartho

BID = 740362

Kabelknäuel

Neu hier



Beiträge: 31
Wohnort: Rosbach vor der Höhe

Werde ich testen. Muss nur erst eine rote LED auftreiben und das Programm so weit weiter schreiben, dass es den Ausschlag erkennt. Hab (schon seit einigen Monaten) auch ein reines Programmierprojekt am laufen, welches momentan in den letzten Zügen ist und große Teile meiner Freizeit einfordert. Deshalb kann es ein wenig dauern, bis ich die LED und das Aufzeichnungsprogramm habe. Bzw. LED reicht ja auch, kann ja einfach einen Audiorecorder nehmen um einen Ausschlag zu messen.

Wenn es gut funktioniert, wie nutzte ich die rote LED dann im Messbetrieb? Entweder ich bin mit der Messung vom Tageslicht abhängig oder es gibt eine kleine Lichtquelle, die passendes bzw. ausreichendes Licht für die rote LED liefert.

BID = 740378

Bartholomew

Inventar



Beiträge: 4681


Zitat :
Wenn es gut funktioniert, wie nutzte ich die rote LED dann im Messbetrieb? Entweder ich bin mit der Messung vom Tageslicht abhängig oder es gibt eine kleine Lichtquelle, die passendes bzw. ausreichendes Licht für die rote LED liefert.

Ein plötzlicher Lichtwechsel (z.B. das Geschoss, dass die sonst vorhandene Lichtquelle verdeckt) erzeugt einen messbaren Wechsel im Photostrom.

Geocacher verwenden gerne sog. Reaktivlichter. Die Dinger leuchtet man mit einer Taschenlampe kurz an, und sie blinken dann einen Code zurück. Einige dieser Reaktivlichter funktionierten mit der gleichen LED als Sender und Empfänger. Habe aber gerade den Link zum Forum nicht da, wo ich das gelesen habe. Ist hier ja aber auch nicht relevant.

Wenn Du schon dabei ist, rote LEDs aufzutreiben, treibe doch gleich tageslichtsensitive Photodioden mit auf, damit geht der Empfang besser. Die roten LEDs kannst Du als Lichtquellen für die Lichtschranken (und notfalls auch als Empfänger) nehmen.

Jetzt alles klar?


Gruß, Bartho

BID = 740469

Kabelknäuel

Neu hier



Beiträge: 31
Wohnort: Rosbach vor der Höhe

Ja, denke schon. Aber warum ist es besser mit "normalem" Licht, als mit den IR-LEDs zu arbeiten?

BID = 740471

Bartholomew

Inventar



Beiträge: 4681

Weil perl das geschrieben hat. Und perl hat immer recht

Außerdem lassen sich störende Lichtschwankungen im Versuchsaufbau ja leicht vermeiden.


Gruß, Bartho


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