Sharp GP2L24B Reflektionskoppler

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Autor
Sharp GP2L24B Reflektionskoppler
Suche nach: sharp (907)

    







BID = 905685

nabruxas

Monitorspezialist



Beiträge: 9266
Wohnort: Alpenrepublik
 

  


In einem Pulsmesser der am Zeigefingerfinger ebendiesen abnehmen soll, habe ich einen Reflexionskoppler, Sharp GP2L24B laut Vorgabe eingebaut.

Dieser Koppler verwendet einen Darlington Transistor als optischen Empfänger.
Ich stehe vor dem Problem, dass innerhalb einer Charge (2000Stk) die Bauteile sehr stark abweichen. Bei vielen Sensoren erhalte ich eine Amplitude die das Ergebnis bis ins Clippen bringt, bei anderen ist es normal.

Ich habe mich nie so richtig mit Optik (wüsste auch nicht wer solche Kurse etc. abhält) beschäftigt, daher nun folgende Frage:
Wie kann ich einen "Referenzaufbau" gestalten, so das ich selektieren kann?
Oder wie kann ich den Transistor so dämpfen, das ich überall die gleiche Amplitude erhalte ohne das Messergebnis zu verfälschen. (Widerstand paralell zu E-C?)

Entscheidend ist ein gleichbleibendes Ergebnis, da ansonsten die Auswertsoftware immer neu parametrisiert werden muss was auf die Dauer lästig ist und teilweise gar nicht geht, da "Out of Range".


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0815 - Mit der Lizenz zum Löten!


[ Diese Nachricht wurde geändert von: nabruxas am 14 Nov 2013 21:29 ]

BID = 905718

winnman

Schreibmaschine



Beiträge: 1628
Wohnort: Salzburg

 

  

auf deinem PDF Seite 2 wird doch so was wie austesten angedeutet.

1mm Glas (Objektträger vom Mikroskop?) und irgendwas mit AL (wird wohl eher ein Spiegel sein.

Also IC Fassung, Treiber für die "LED" und Auswerten.


BID = 905747

nabruxas

Monitorspezialist



Beiträge: 9266
Wohnort: Alpenrepublik

Ja, auch irgendetwas mit "Normlicht" etc.
Ich habe aber keine Ahnung davon und weiß auch nicht wo ich hier anfangen kann. Das ganze wird professionell betrieben. Bastelkram scheidet definitiv aus.

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0815 - Mit der Lizenz zum Löten!

BID = 906504

nabruxas

Monitorspezialist



Beiträge: 9266
Wohnort: Alpenrepublik

Wie kann ich die Verstärkung der Darlington ermitteln?
Wie kann ich eine Kennlinie aufnehmen um so zu vergleichen?
Die "Basis" ist ja das Licht.



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0815 - Mit der Lizenz zum Löten!

BID = 906634

winnman

Schreibmaschine



Beiträge: 1628
Wohnort: Salzburg

Das Licht kommt ja, wenn du den Versuchsaufbau vom Umgebungslicht abkoppelst, aus der eingebauten LED.

Also LED Strom sollte da als Basis passen.

Auf den Sensor immer die gleiche Glasplatte und darüber eine Reflexionsschicht (was da genau passt?) eventuell Hochglanzpoliertes Niro, oder auch was Mattes hautfarbenes?

Wenn dein Aufbau immer gleich ist, sollte sich doch auch eine entsprechende Kurve aufnehmen lassen.

Da du ja welche hast die funktionieren, hast du ja schon einen Richtwert was in etwa stimmen sollte.

Und bei denen die nicht funktionieren sollten dann da doch ganz andere Werte rauskommen.


BID = 906643

nabruxas

Monitorspezialist



Beiträge: 9266
Wohnort: Alpenrepublik


Zitat :
Das Licht kommt ja, ..., aus der eingebauten LED.


Ich bin überzeugt, das schon der erste Fehler im Messaufbau sein wird.
1.) Keine Led ist gleich!
2.) das Licht müsste über den reflektieren Teil (zB.Spiegel) immer und nachvollziehbar im gleichen Winkel auftreffen was nie gewährleistet sein kann.

Meines Erachtens muss mit immer der gleichen, gestreuten, vielleicht sogar polarisierten Lichtquelle aus einer bestimmten Entfernung der Fototransistor beleuchtet werden um reproduzierbare Messergebnisse zu erzeugen.





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0815 - Mit der Lizenz zum Löten!

BID = 906670

Murray

Inventar



Beiträge: 4857


Zitat :
nabruxas hat am 22 Nov 2013 13:42 geschrieben :

1.) Keine Led ist gleich!


Gerade deshalb mußt du die doch mitmessen.
Das bringt doch nix wenn du eine Fremdlichtquelle benutzt, da läßt du die Hälfte des Bauelements außer Acht.

Da die Bauelemente aber schon selektiert sind würde ich doch eher meinen an der Schaltung des Pulsmessers stimmt was nicht.

BID = 908851

nabruxas

Monitorspezialist



Beiträge: 9266
Wohnort: Alpenrepublik


Zitat :
Gerade deshalb mußt du die doch mitmessen.


Auch wieder wahr.


Zitat :
die Bauelemente aber schon selektiert sind


Genau das ist das Problem! Sie sind eben nicht selektiert!

Die Schaltung dahinter ist in Ordnung da bereits um die 3500 Pulsmesser im Umlauf sind, welche einwandfrei funktionieren.
Das Problem trat mit der letzten Charge (8000 Stk) auf. Das Bauteil ist obsolete und ich habe keinen Reflexionskoppler in dem Gehäuse mit Darlington Transistor in THT gefunden.

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0815 - Mit der Lizenz zum Löten!

[ Diese Nachricht wurde geändert von: nabruxas am 10 Dez 2013 18:08 ]

BID = 908899

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Wie kann ich einen "Referenzaufbau" gestalten, so das ich selektieren kann?
Das kommt darauf an, was du kontrollieren willst.
Es gibt ja die im Datenblatt gezeigte Anordnung, mit welcher der Hersteller die veröffentlichten und garantierten Werte ermittelt.
Damit kannst du aber allenfalls eine Qualitätskontrolle durchführen und defekte Bauteile reklamieren, denn eine Eignung für eine bestimmte Anwendung, die anders aufgebaut ist, garantiert Sharp nicht.

Der Photodarlington ist vermutlich nicht der Schuldige, denn die Si-Technologie beherrscht man schon recht lange und sehr reproduzierbar.
Eher hat der Ärger etwas mit der LED zu tun, denn diese streuen weit mehr und zum anderen werden sie ständig verbessert.
Möglicherweise ist es dort in Wirklichkeit auch ein ESD-Problem, denn mit fortschreitender Technologie sind die LED auch in dieser Hinsicht sensibler geworden.

Wo treten denn die Probleme auf? Schon bei der Endkontrolle oder erst im Feld?
Im zweiten Fall könnte z.B. eine neue Hautcreme o.ä. Schuld sein, die das IR-Licht der LED stark absorbiert...


Wenn du noch Rückstellmuster der Optokoppler aus der alten Fabrikation hast, sollte es nicht allzu schwer fallen herauszufinden, was sich da geändert hat.
Die Empfindlichkeit des Phototransistors lässt sich leicht vergleichen, und mit einer Webcam auch die Form des emittierten Lichtkegels.
Ein Wellenlängenvergleich der LED ist es schon etwas schwieriger, aber auch da wird es z.B. in den Labors der Uni genügend Spektrometer geben, mit denen das möglich ist.
Vielleicht taugt auch der Tageslichtfilter bei einigen Exemplaren nichts.

Grundsätzlich würde ich zunächst einen Testaufbau anstreben, welcher der Anwendung möglichst ähnlich ist und mittels Opamp und Rückkopplung den LED Strom ermittelt und anzeigt, der für einen bestimmten optimalen Ausgangsstrom nötig ist.
Auf diese Weise dürfte man ziemlich schnell zu einer gut/schlecht Klassifikation kommen.

P.S.:
Zitat :
Ich habe mich nie so richtig mit Optik (wüsste auch nicht wer solche Kurse etc. abhält) beschäftigt,
Warum auch.
Hast du denn den optischen Teil und die Auswerteelektronik verbrochen, oder willst das verantworten?


P.P.S.:
In der Überschrift schreibst du vom GP2L24B.
Was ist denn der Unterschied zum non-B, von dem das verlinkte Datenblatt stammt?


>>>>>>Hab es doch noch gefunden, es steht etwas versteckt im Datenblatt:


Code :

The ranking of collector current shall be

classified into the following 6 ranks.
(GP2L09, GP2L24, GP2L26)
Rank Collector current IC (mA)
*5 A 0.5 to 1.9
B 1.45 to 5.4
C 4.0 to 15.0
A or B 0.5 to 5.4
B or C 1.45 to 15.0
A, B or C 0.5 to 15.0

*5 GP2L24 and GP2L26 don't have A rank.

Vielleicht liegen die beobachteten Empfindlichkeitsstreungen daran, daß du gar nicht ausschließlich die B-Version bekommen hast, sondern das Gemisch aus B und den "besseren" C-Typen.

Der dort gezeigte Prüfaufbau ist übrigens nichts anderes als ein 1mm dickes Spiegelchen,auf das der Koppler aufgelegt wird.



[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 11 Dez 2013  2:24 ]

BID = 908906

nabruxas

Monitorspezialist



Beiträge: 9266
Wohnort: Alpenrepublik


Zitat :
Wo treten denn die Probleme auf? Schon bei der Endkontrolle oder erst im Feld?


Die Probleme treten nur bei ganz bestimmten Personen auf. Bei diesen aber immer. Es liegt an der schlechteren Durchblutung, so der Arzt der von der medizinischen Seite die Produktion/ Reparatur überprüft und überwacht.


Zitat :
Die Empfindlichkeit des Phototransistors lässt sich leicht vergleichen

Wie?

Wie kann ich die Emission der IR Led prüfen?
Mit der Kamera sehe ich das die Led leuchtet, was aber nichts über die Helligkeit aussagt.
Ich habe testhalber meinen Color Analyzer ausprobiert doch die Filter lassen IR nicht mehr durch - kein brauchbares Messergebnis ist die Folge.

Eventuell ist es die Einbaulage und damit der Winkel wohin die Led abstrahlt das Problem.
"Schaut" diese vom Transistor weg, so kommt weniger IR Licht an und deshalb die geringen Amplituden.
Durch Abschleifen des Sensors streut das Licht mehr.
Tests haben durch Aufrauhen eine Verbesserung bewirkt.

Den Hinweis im Datenblatt habe ich schon entdeckt, mir aber keine Gedanken gemacht da weiter unten steht: "*5 GP2L24 and GP2L26 don't have A rank."


Zitat :
Grundsätzlich würde ich zunächst einen Testaufbau anstreben, welcher der Anwendung möglichst ähnlich ist und mittels Opamp und Rückkopplung den LED Strom ermittelt und anzeigt, der für einen bestimmten optimalen Ausgangsstrom nötig ist.
Auf diese Weise dürfte man ziemlich schnell zu einer gut/schlecht Klassifikation kommen.


Genau das möchte ich machen, doch fehlt es mir an den Grundlagen dazu.




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0815 - Mit der Lizenz zum Löten!

BID = 908939

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Die Empfindlichkeit des Phototransistors lässt sich leicht vergleichen

Wie?
Wie kann ich die Emission der IR Led prüfen?
Mit einer externen LED bzw. mit einer großflächigen Si-Photodiode oder einer kleinen Solarzelle.
Das nützt dir nur nicht viel, weil Sharp dazu keine Aussage macht, sondern nur zu den Eigenschaften des kompletten Kopplers.


Zitat :
Mit der Kamera sehe ich das die Led leuchtet, was aber nichts über die Helligkeit aussagt.
Stimmt, aber darum geht es ja nicht. Mit der Kamera kannst du sehen, welche Fläche die LED beleuchtet und ob es da Unterschiede gibt.


Zitat :
Eventuell ist es die Einbaulage und damit der Winkel wohin die Led abstrahlt das Problem.
"Schaut" diese vom Transistor weg, so kommt weniger IR Licht an und deshalb die geringen Amplituden.
Bei spiegelnden Oberflächen trifft das zu, aber da du auf ein mattes Objekt zielst, ist das in viel geringerem Maß der Fall.


Zitat :
Durch Abschleifen des Sensors streut das Licht mehr.
Tests haben durch Aufrauhen eine Verbesserung bewirkt.
Also technisch gesprochen in Wirklichkeit eine Verschlechterung, denn du hast ja Schwierigkeiten mit den Kopplern mit dem höheren Kopplungsgrad, die deinen Verstärker übersteuern.



Zitat :
Den Hinweis im Datenblatt habe ich schon entdeckt, mir aber keine Gedanken gemacht da weiter unten steht: "*5 GP2L24 and GP2L26 don't have A rank."
Das bedeutet ja nur, daß die genannten Koppler in der schlechtesten Qualitätsstufe A nicht gibt.


Zitat :
Es liegt an der schlechteren Durchblutung, so der Arzt der von der medizinischen Seite die Produktion/ Reparatur überprüft und überwacht.
Ich fürche, hier irrt der Medizinmann.
Vermutlich denkt er dabei an die Pulsoxymeter, aber da wird der Sauerstoffgehalt des Blutes mit roten LED gemessen, während die IR-Messung i.W. die Lichtstreuung im Gewebe berücksichtigt.

In sofern halte ich die Wahl einer IR-Lichtquelle für eine ziemlich schlechte, zumal Sharp zu der Wellenlänge der LED ja überhaupt keine Angabe macht.
Allein aus der Empfindlichkeitskurve des Empfänger, die i.W. durch den Tageslichtfilter bestimmt ist, kann man darauf schliessen, daß da eine LED mit ca. 830 nm verwendet wird. Damit liegt sie aber nahe der Wellenlänge, bei der die Absorption überhaupt nicht mehr vom Sauerstoffgehalt des Blutes beeinflusst wird.
http://www.howequipmentworks.com/ph......html
In diesem Artikel stehen auch einige Hinweise zu Meßfehlern.



Zitat :
Genau das möchte ich machen, doch fehlt es mir an den Grundlagen dazu.
Das glaube ich nicht.
Allenfalls funktioniert die automatische Verstärkungsreglung dieser Geräte unzureichend, wenn sie bei einer Signalanhebung um weniger als 20dB schon aufgeben.





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