Zitat : perl hat am 20 Aug 2004 21:13 geschrieben :

Dann nimm doch Oberflächenspiegel. Alu ist in diesem Wellenlängenbereich noch recht gut und wegen der größeren Wellenlänge braucht die Oberflächenqualität nicht gar so hoch zu sein. Vorteil: die Brennweite ist wellenlängenunabhängig, man kann also im sichtberen justieren.

Hört sich ganz gut, werde ich auch mal auprobieren, aber ist für diesen Zweck weniger geeignet, da der Sensor nicht so groß werden darf (ist ja immerhin drehbar an 2 Schrittmotoren befestigt.)

Zitat :

Es gibt auch Fresnellinsen aus PE mit etwa 6..10cm Brennweite und N.A. um 1, aber ich habe noch nicht probiert wie scharf das von denen gelieferte Bild ist. Im sichtbaren Bereich ist dieser Kunststoff ja milchig.

Das hört sich schon besser an, aber 10cm sind immer noch etwas groß. Mal schauen ob ich irgendwo ein berührungsloses Fiberthermometer bekomme, da müsste eine gute Linse drauf sein. ELV hat auch so ein Thermometer im Angebot, das hat die Linse etwa 2cm Durchmesser, aber die bekommt man leider nicht einzeln.

Zitat :

Eine, allerdings nicht erprobte, Idee von mir: Man nehme einen Rasierspiegel, versilbere (Reflektivität im IR: super!) die Oberfläche chemisch und da Silber leicht anläuft (Reflektivität: u.a.S), baut man das in ein Stück Rohr ein, das ein Fenster aus Frischhaltefolie (ist auch PE) hat.

Versteh ich nicht, hört sich aber auch ziemlich groß an...

Zitat :

Was für einen ADC verwendest du denn ? Hast du genug Verstärkung davor ? Füttere das Signal mal in eine FFT, vielleicht siehst du dann, woher es stammt.

Als ADC verwende ich einen AVR Mikrocontroller mit 8 Kanal 10bit ADC, der gleichzeitig auch noch 3 weitere 8bit IO Ports bietet, die u.a. für die Schrittmotoren gebraucht werden. Der ADC ist erstaunlich gut, selbst ohne besondere Maßnahmen und Vcc als Referenzsspannung pendeln die Werte um max. +/-1.
Der Sensor liefert ein wenige uV starkes Signal, das auf einen Offset von etwa 1mV gehoben wird und um 2000x verstärkt wird. Das Ausgangssignal liegt im Ruhezustand bei etwa 2V. Der Opamp ist ein TLC272, mit einem Eingangsbereich von -0,2V bis 4V bei 5V Betriebsspannung.
Der Sensor ist über ein abgeschirmtes Kabel angeschlossen. Direkt auf der Platine am Eingang des Opamps sitzten 10nF, zwischen invertierendem Eingang und Ausgang nochmal 1nF. Die CMOS Opamps schwingen gerne, aber mit dem Kondensator behebt sich das Problem immer. Wenn ich statt den 1nF einen 100nF Kondensator einbaue, sind die Störungen weg, aber dann habe ich eine nutzbare Bandbreite von einigen mHz...

Zitat :

aber ist für diesen Zweck weniger geeignet, da der Sensor nicht so groß werden darf (ist ja immerhin drehbar an 2 Schrittmotoren befestigt.)

Wenn du in einiger Entfernung noch etwas sehen möchtest, wirst du um eine große, lichtstarke Optik nicht herumkommen. Thermoelemente als Empfänger sind recht unempfindlich. Kommerzielle Wärmebildkameras verwenden Quantenempfänger (die Photonen erzeugen Ladungsträgerpaare) aus speziellen Halbleitern mit einem kleinen Bandabstand.
Damit das aber funktioniert, muß man mit flüssigem Stickstoff o.ä. sehr tief kühlen. Selbst eine simple Si-Photodiode, die ja nur bis etwa 1100nm geht, hört erst bei etwa -70°C auf zu rauschen.

Außerdem brauchst du ja nicht unbedingt den ganzen Detektoraufbau schwenken, sondern evtl. nur einen Spiegel vor dem Lichteintritt. Ich könnte mir auch vorstellen, für Rundumsicht den Aufbau rotieren zu lassen (alter Plattenspieler) und nur die Elevation allmählich zu ändern.

Zitat :

Mal schauen ob ich irgendwo ein berührungsloses Fiberthermometer bekomme, da müsste eine gute Linse drauf sein.

Warum sollte sie, wenn ein Stück vergoldetes Rohr ausreicht ?
Meine Fresnellinse hat 6" Durchmesser, eine Brennweite von 2,8" und 100 Linien/Zoll. Das Gewicht der quadratischen Folie ist 9,2g. Afaik hatte ich das Transmissionsspektrum hier schon mal gepostet.
Man nimmt Polyethylen, weil es ein besonders einfaches IR-Spektrum hat, da ja nur C-C und C-H Streck- und Biegeschwingungen vorliegen. Im Prinzip sollte auch Paraffin gehen, aber das läuft dir in der Wärme weg und ist sonst recht bröselig.

Zitat :

Versteh ich nicht, hört sich aber auch ziemlich groß an...

Wie schon geschildert: Groß muß sein, wenn du in einiger Entfernung noch etwas sehen möchtest.
Der Aufbau ist einfach:

Code :

( . X

( ist der Hohlspiegel, . der Detektor im Brennpunkt und X das Objekt.
Hast denn noch nie mittels eines solchen Spiegels und der Sonne gekokelt ?

Zitat :

Der Opamp ist ein TLC272

Da du ja eine niedrohmige Signalquelle hast, bist du wohl hinsichtlich Spannungsrauschen mit einem guten bipolaren Verstärker wie dem OP07 (oder einem der Nachfolger OP77, OP177,...) besser bedient.

Zitat :

10bit ADC, der gleichzeitig auch noch 3 weitere 8bit IO Ports bietet, die u.a. für die Schrittmotoren gebraucht werden.

Da dürfte der Hund begraben liegen.
Deshalb bekommst du auch so ein regelmäßiges Muster. Irgendwie koppelst du die Ansteuerung der Motoren in den ADC ein.
Von Microchip gibt es eine AN wonach man, solange die AD-Wandlung läuft, nicht a den Portpins fummeln soll.
Evtl sogar den µC schlafen schicken und durch "Conversion complete" Interrupt wieder aufwecken.



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Haftungsausschluß:

Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.

Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.

Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !


[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 21 Aug 2004 12:05 ]

Zitat : perl hat am 21 Aug 2004 12:01 geschrieben :

Wenn du in einiger Entfernung noch etwas sehen möchtest, wirst du um eine große, lichtstarke Optik nicht herumkommen. Thermoelemente als Empfänger sind recht unempfindlich. Kommerzielle Wärmebildkameras verwenden Quantenempfänger (die Photonen erzeugen Ladungsträgerpaare) aus speziellen Halbleitern mit einem kleinen Bandabstand. Damit das aber funktioniert, muß man mit flüssigem Stickstoff o.ä. sehr tief kühlen. Selbst eine simple Si-Photodiode, die ja nur bis etwa 1100nm geht, hört erst bei etwa -70°C auf zu rauschen.

Das war mal. Es gibt mittlweile auch kleine Kameras, die ohen aufwendige Kühlung auskommen (keine Ahnung wie das geht). Ich habe zu dem Thema schon ausführlich im Internet gesucht, aber nicht wirklich viel für mich brauchbares gefunden.

Zitat :

Wie schon geschildert: Groß muß sein, wenn du in einiger Entfernung noch etwas sehen möchtest. Der Aufbau ist einfach: Code : ( . X ( ist der Hohlspiegel, . der Detektor im Brennpunkt und X das Objekt. Hast denn noch nie mittels eines solchen Spiegels und der Sonne gekokelt ?

Das ist klar, nur das mit dem abgelaufenen Silber und der Zweck der Folie habe ich nicht verstanden.

Zitat :

Da du ja eine niedrohmige Signalquelle hast, bist du wohl hinsichtlich Spannungsrauschen mit einem guten bipolaren Verstärker wie dem OP07 (oder einem der Nachfolger OP77, OP177,...) besser bedient.

Ich hatte mich ziemlich an die Schaltung von ELV gehalten, und den TLC272 hatte ich gerade da. Der läuft problemlos mit 5V und ist nahezu ein Rail-to-Rail Opamp.
An sich habe kein Problem mit dem Signal, solange der Sensor still steht.

Zitat :

10bit ADC, der gleichzeitig auch noch 3 weitere 8bit IO Ports bietet, die u.a. für die Schrittmotoren gebraucht werden. Da dürfte der Hund begraben liegen. Deshalb bekommst du auch so ein regelmäßiges Muster. Irgendwie koppelst du die Ansteuerung der Motoren in den ADC ein. Von Microchip gibt es eine AN wonach man, solange die AD-Wandlung läuft, nicht a den Portpins fummeln soll. Evtl sogar den µC schlafen schicken und durch "Conversion complete" Interrupt wieder aufwecken.

Dachte ich auch (vor allem die PWM Ansteuerung des 2V Motors mit 20V für hohe Drehzahlen machte mir Sorgen), aber daran liegt es nicht, denn auch mit abgeschaltetem Motornetzteil und unterbrochenen Kabeln zum Motor sind die Störungen da.
Eine Beeinflussung durch die Arbeiten des uC kann ich auch ausschließen:
Ich sende einen Befehl per RS232 an den uC, der daraufhin den ADC startet und den gemessenen Wert anschließend an den PC zurücksendet. Ist der Wert da wird der Motor eine Stufe weiter gedreht, ein paar ms gewartet, der ADC gestartet usw.
Ich wollte anfangs den Noise cancelation Modus verwenden, aber die Werte sind auch so schon stabil genug.

Könnte es an mechanischen Schwingungen des Sensors liegen ?

Zitat :

Könnte es an mechanischen Schwingungen des Sensors liegen ?

Glaube ich nicht, oder hast du Magnetfelder in der Nähe ? Aber vielleicht ist es Übersprechen aus der V24 Schnittstelle. Da sind ja ordenliche Pegel dran und evtl herrscht noch keine Ruhe, wenn du den Befehl schon interpretiert hast.
Du kannst ja mal einen Kopfhörer an den Opamp anschließen. Vielleicht hörst du etwas.

Zitat :

nur das mit dem abgelaufenen Silber und der Zweck der Folie habe ich nicht verstanden.

Silber wird durch Schwefelverbindungen aus der Luft ja bekanntlich schwarz.
Der Reflekivitätsverlust dadurch ist enorm. Ich habe hier einige selbst gebrannte CDR, die sich (durch verunreinigten Kunststoff ?) innerhalb von 2 Jahren gelblich verfärbt haben. Sie sind praktisch unlesbar.
Deshalb muß man Silberspiegel vor der Umgebungsluft schützen.

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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 21 Aug 2004 13:48 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 21 Aug 2004 13:50 ]

Zitat : perl hat am 21 Aug 2004 13:45 geschrieben :

Glaube ich nicht, oder hast du Magnetfelder in der Nähe ? Aber vielleicht ist es Übersprechen aus der V24 Schnittstelle. Da sind ja ordenliche Pegel dran und evtl herrscht noch keine Ruhe, wenn du den Befehl schon interpretiert hast. Du kannst ja mal einen Kopfhörer an den Opamp anschließen. Vielleicht hörst du etwas.

Bei nicht abgeschirmten Kabeln störte es in meinen Center Speaker, da anscheinend dieser Ausgang an der TV Karte besonders hochohmig ist.
Seitdem benutze ich nur abgeschirmte Kabel, ich kann dies also ausschließen.

Zitat :

Ich habe hier einige selbst gebrannte CDR, die sich (durch verunreinigten Kunststoff ?) innerhalb von 2 Jahren gelblich verfärbt haben. Sie sind praktisch unlesbar. Deshalb muß man Silberspiegel vor der Umgebungsluft schützen.

Kenne ich bestens. Aber das liegt nicht an der Luft, sondern am Licht. Ich habe selbst mal eine kleine Versuchsreihe dazu gestartet und einige verbrannte CDRs (ja, das war noch die Zeit als es kein Burn-Proof gab) auf der Fensterbank gelagert. Die Bereiche, die vom Sonnenlicht erreicht wurden verfärbten sich.
Aber mit mehrstündigem UVC Licht konnte ich diesen Effekt nicht hervorrufen. Vielleicht ist auch noch die Erwärmung durch das Sonnenlicht daran beteiligt.



Ich werde mir jetzt mal einen guten, abgeschirmten Verstärker basteln und nach einer brauchbaren Optik suchen.
Die ersten Ergebnisse ohne Optik waren ja immerhin schon besser als erwartet...

Möglicherweise liegt der Effekt auch an zu großen Kondensatoren am OpAmp.
Wenn der Motor schaltet, baut sich daran eine Spannung auf die noch nicht verschwunden ist, wenn du den Analogwert liest.
Einen Tiefpass kannst du ja auch auf der digitalen Ebene im AVR realisieren, vielleicht sogar besser, indem du über einige Messungen mittelst.

P.S. größere Mengen Licht, haben diese Scheiben nicht bekommen. Das ist garantiert Ag₂S . Warme Silberwolle ist ein sehr wirksames Mittel um Gase von Schwefel zu befreien.

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