Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Photodiode als Schalter einsetzen


von André S. (andr_s)


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Hi Leute,

ich möchte die Geschossgeschwindigkeit einer Kugel im Lauf messen dazu
würde ich den Lichtblitz der beim verbrennen des Pulvers entsteht
mithilfe einer Photodiode messen. Ich würde die Photodiode gerne als
Schalter verwenden also wenn der Lichtblitz vom verbrennenden Pulver auf
die Diode trifft soll die Diode durchschalten und eine Spannung soll
anlegen die einen Timer startet der von einer zweiten Diode wieder
gestoppt wird.
Meine Frage hierzu ist ob es mit einer Photodiode überhaupt möglich ist
diese als Schalter zu verwenden und falls nein was für eine andere
Möglichkeit es hierfür gibt?

Schonmal Danke im vorraus.

von Schiko (Gast)


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..wenn Du eine Photodiode findest mit ip4711 oder höher,
dann dürfte es mit dem Messen IM LAUF keine Probleme geben.

SCNR

von Klaus D. (kolisson)


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André S. schrieb:
> Meine Frage hierzu ist ob es mit einer Photodiode überhaupt möglich ist
> diese als Schalter zu verwenden

Diese Kombination wäre dann eine Photodiode mit nachgeschaltetem 
Komparator.
Ob das Konzept allerdings wirklich zielführend ist möchte ich 
bezweifeln.


Gruss k.

von Route_66 (Gast)


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Hallo!
Ja, geht. Allerdings gehört noch eine Auswerteelektronik dazu.
Auch die Geschwindigkeitsmesser vor dem Lauf arbeiten so. Da wird aber 
der (sehr kleine) Schatten der vorbeifliegenden Kugel zur Zeitmessung 
ausgewertet.
Für die Messungen im Lauf kann man mit einer oder mehreren kleinen 
Bohrungen jeweils etwas Pulverfeuer nach Außen leiten. An der Mündung 
hat man dann v-Null. Bei Zwischenbohrungen kann man den Abbrand- und 
Beschleunigungsverlauf messen.

von André S. (andr_s)


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Ich sollte vielleicht auch erwähnen das ich eine entsprechende 
Temperatur und druckbeständige Halterung für die Diode habe in der diese 
Sitzt.
Wenn ich das alles hier richtig verstehe kann ich die Diode als Schalter 
verwenden wenn ich eine entsprechende Auswerteelektronik dahinter sitzen 
habe.
Was ist mit ip4711 gemeint?
Kann ich eigentlich auch Phototransistoren verwenden?
Optokoppler sind zur Lösung meines Problems auch im Gespräch was haltet 
ihr davon?

André

von Falk B. (falk)


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@  André S. (andr_s)

>Temperatur und druckbeständige Halterung für die Diode habe in der diese
>Sitzt.

Und auch eine druckbeständige Photodiode? Klingt sehr abendteuerlich.

>Was ist mit ip4711 gemeint?

Ein Witz.

>Kann ich eigentlich auch Phototransistoren verwenden?

Eher nicht, die sind wahrscheinlich zu langsam.

>Optokoppler sind zur Lösung meines Problems auch im Gespräch was haltet
>ihr davon?

Gar nichts. Und dass du noch viel lernen musst. Über Photodioden im 
Allgemeinen und MEssung von V0 im Speziellen. IM Lauf zu messen dürfte 
sehr sportlich werden. kurz nach VERLASSEN des Lauf ist deultich 
einfacher.

MFG
Falk

von Klaus D. (kolisson)


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Ich habe auch das Gefühl , dass da etwas in der Planung noch nicht rund
läuft.

Wenn Autor: André S. (andr_s)  mal etwas über seine Sprachkenntnisse
bereitstellen würde , wären die Verwirrungen auch kleiner.

Gruss Klaus

von André S. (andr_s)


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Was ist denn jetzt bitte das Problem mit meinen Sprachkenntnissen?

Um es jetzt ganz simpel zu erklären was mein Problem ist.
Also ich will mit zwei optischen Sensoren die Geschwindigkeit im Lauf 
messen.
Da es sich hierbei um einen aufgesetzten Schuss handelt ist eine Messung 
vor dem Lauf nicht möglich.

Was ich eigentlich wissen wollte ob es möglich ist, das erzeugte Licht, 
das vom verbrennenden Pulver erzeugt wird, mit einer Photodiode messen 
zu können und diese Diode dann als Schalter zu verwenden der dann eine 
Spannung durchlässt sobald die Diode das Licht empfängt?

Es wurde hier im Forum schonmal von jemanden aus meiner Gruppe eine 
Frage zu diesem Thema Geschossgeschwindigkeit Messen gestellt aber eine 
Lösung wie ich sie hier gerade in Betracht ziehe kam da in den Antworten 
nicht vor.

Die Diode ist dem Druck nicht direkt ausgesetzt da sie in einer komplett 
geschlossenen Fassung sitzt die Lichtdurchlässig ist aber ansonsten die 
Photodiode komplett umschließt.

Gruss André

von J.-u. G. (juwe)


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Wo wird die Fassung mit der Diode angebracht, um bei einem aufgesetzten 
Schuss das Licht des verbrennenden Pulvers zu sehen?

von Karl H. (kbuchegg)


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Mir will immer noch nicht in den Kopf, wie du da die 
Geschossgeschwindigkeit messen willst.
Ok, mit dem Pulverblitz startest du die Stoppuhr. Und wie und wo stoppst 
du sie wieder?

Ausserdem: Die Kugel hat doch im Lauf zumindest im ersten Teil keine 
gleichmässige Geschwindigkeit sondern muss doch erst mal beschleunigt 
werden. Oder irre ich mich da und das ist zu vernachlässigen?

von MWS (Gast)


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Und täglich grüßt das Murmeltier.
Beitrag "Geschossgeschwindigkeit im Lauf"

von André S. (andr_s)


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Die Messung findet im letzten drittel des Laufes statt.
Und zur Messung benutzen wir 2 Sensoren. Ein Sensor zum Starten des 
Timers und ein zweiter zum Stoppen. Da wir die distanz zwischen den 
Sensoren wissen können wir dann die geschwindigkeit berechnen.

Wir bohren bis zum Lauf durch ohne den Zug im Lauf zu zerstören. und 
dann kommt die Fassung mit der Diode rein die so gut wie möglich bündig 
mit dem Lauf anliegt.

Das ganze wollen wir zum Schluss am PC ausgeben um da die 
Geschwindigkeit zu haben. Wir messen die Zeit die zwischen den beiden 
Spannungsspitzen ist.

Das Problem mit der Beschleunigung wollen wir dadurch verringern das wir 
erstens im letzten drittel messen und außerdem eine kurze Messdistanz 
wählen. So ca. max. 5 cm würde ich mal sagen.

von MWS (Gast)


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André S. schrieb:
> Es wurde hier im Forum schonmal von jemanden aus meiner Gruppe eine
> Frage zu diesem Thema Geschossgeschwindigkeit Messen gestellt

Ist das dann so, dass jeder mal darf und wenn der Vorgänger gescheitert 
ist, kriegt der Nächste das Stöckchen ?

> So ca. max. 5 cm würde ich mal sagen.

Lässt darauf schliessen, daß Du Dir noch nicht viel Gedanken darüber 
gemacht hast, z.B. über offensive oder progressive Pulver, d.h. den 
Beschleunigungsverlauf.

Wenn Ihr schon 'ne Gruppe seid, dann müsste Euer Wissen doch mit der 
Anzahl der Mitglieder multipliziert mal der Zeit in der da rumgetüftelt 
wird steigen und nicht sinken.

von malebenso (Gast)


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Mit zwei Messwerten wird das nichts, bzw. nur ein Schätzeisen. Bring so 
viele Messpunkte im Lauf unter wie (mechanisch) möglich - damit erhältst 
du eine aussagekräftige Beschleunigungskurve.
Ich würde auch mit Lichtschranken arbeiten (Sender -> Faser -> Lauf -> 
Faser -> Receiver) - muss man sich dann Gedanke machen, wie man das 
Licht im Lauf wieder in die Faser ein koppelt.

von Klaus D. (kolisson)


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MWS schrieb:
> Und täglich grüßt das Murmeltier.
> Beitrag "Geschossgeschwindigkeit im Lauf"

Genau, so kam es mir auch vor. Da MWS vollkommen recht.
Den gleichen Krempel gab es neulich schon.
Auch da gab es kein Ergebnis.


Klaus

von Eumel (Gast)


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They see me tollin', they hatin.

von Jack (Gast)


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Wie schon gesagt, im Lauf beschleunigt die Kugel, kannst also nur eine 
Durchschnittsgeschwindigkeit über eine bestimmte Strecke messen, nicht 
die Endgeschwindigkeit. NACH dem Lauf hat die Kugel nur eine 
verhältnismässig kleine (negative) Beschleunigung und es macht mehr Sinn 
da zu messen und ist natürlich auch einfacher. Aber anscheinend geht das 
nicht - was ist ein "aufgesetzter Schuss"?

Nur so als Hinweis: bist du dir sicher dass die Explosionsgase im Lauf 
schön sauber hinter der Kugel bleiben und diese nicht überholen durch 
die Lücken der Lauf-Bohrung (genau dort willst du ja messen)?

von Purzel H. (hacky)


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Nach wievielen Schuss ist die Optik truebe geworden ? Wie wird sie 
gereinigt werden ? Ich sehe einen anderen Ansatz. Ein paar Loecher ganz 
durch bohren, mit 0.5mm Bohrern, dann je eine Glasfase durchziehen und 
bei der Glasfaser jeweils auf Unterbruch messen.

von Klaus D. (kolisson)


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.. oder den Hautwiderstand messen.
Dann von vorne in den Kopf schiessen und den drop des Widerstandes 
messen.
Dann am Hinterkopf nochmal das gleiche und die Ergebnisse mit der Dichte
der Hirnmasse verrechnen.

Leider sind Hirnmassendichtentabellen im Weltkrieg verloren gegangen.

Klaus de Lisson

von André S. (andr_s)


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Ich will NUR wissen ob man eine Photodiode als Schalter verwenden kann 
oder nicht und was man dafür noch an Geräten braucht um die Photodiode 
so zu realisieren das sie als Schalter arbeitet?

Wir sind außerdem schon längst sehr weit was unser Problem angeht das 
meine sache hier nur eine unter mehreren Lösungen ist die alle schon 
sehr weit vortgeschritten sind.

Und wir wollen keine Beschleunigung über die ganze zur verfügung 
stehende distanz messen sondern nur die geschwindigkeit im letzten 
drittel.

Wenn ihr außerdem nichts konstruktives zu meiner Frage beizutragen habt 
braucht ihr auch nicht mit blöden antworten zu kommen die könnt ihr euch 
sparen. Ich habe eine normale Frage gestellt und wollte eine NORMALE 
Antwort darauf haben nicht mehr nicht weniger.

Alle anderen Fragen die ihr hier deswegen habt sind schon längst nahezu 
geklärt worden von uns.

von robo (Gast)


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von aaa (Gast)


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Antwort: nein.

1. Deine Photodiode ist weder druck, hitze noch feuerbeständig. Würde 
sofort scheitern.
2. In den Lauf bohren... NEIN! Pfui! Könnte die stabilität gefährden. 
Hat schon nen Grund dass das Metall da so dick ist...
3. Messung im letzten drittel ist eigentlich sinnlos. Was erhofft ihr 
euch dadurch?

Lasst es bleiben, is nur gefährlich und ihr scheint auch nicht das 
wissen dafür zu haben wie eure Posts zeigen.

Ach ja: Glasfaser im Lauf durchtrennen lassen: Noch schlechtere Idee. 
Fremdpartikel werden sicherlich größere Schäden hinterlassen. Blei = 
weich und passt genau in den Lauf. Glasfaser = Hart und passt überhaupt 
nicht zusätzlich rein.

von MWS (Gast)


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André S. schrieb:
> Und wir wollen keine Beschleunigung über die ganze zur verfügung
> stehende distanz messen sondern nur die geschwindigkeit im letzten
> drittel.

Da Du nicht den Druckverlauf während der Verbrennung siehst, kannst Du 
zwar aussagen (wenn diese Fotodiodengeschichte so auch funktionieren 
würde) welche Zeit die Kugel für eine bestimmte Strecke von z.B. 5cm an 
einer bestimmten Stelle im Lauf benötigt. Aufgrund unterschiedlich 
rasanter Pulver kannst Du aber nicht sagen, welche Beschleunigung sie in 
dieser Strecke erfährt. Daraus errechnet sich aber die letztendliche 
Geschwindigkeit am Laufende vor Austritt aus der Mündung.

Scheinbar hast Du nicht verstanden, dass über eine Strecke im Lauf zu 
messen nicht das Gleiche ist, wie nach Austritt der Kugel in der Luft. 
Bei Letzterem findet kein Antrieb mehr statt, nur der Luftwiderstand 
wäre in die Berechnung einzubeziehen.

Genau das ist der Grund, warum so etwas:

André S. schrieb:
> erstens im letzten drittel messen ... Messdistanz ... ca. max. 5 cm

davon zeugt, dass Du keinen blassen Schimmer hast. Sollte das die 
Meinung Eurer Gruppe sein, so richte bitte aus, dass sie sich da mit 
angesprochen fühlen dürfen.

Wenn man's so machen wollte, dann würde man die Messstrecke so kurz wie 
möglich halten, eben so wie's die Auswerteelektronik gerade noch 
hergibt, und man würde die Messstrecke eine Kugellänge hinter die 
Mündung setzen.

Beispiel: Messstrecke: 3mm, 9mm Para V0: 390m/s entspricht 'ner Torzeit 
von 7,69µS, mit 100MHz Zählertakt kommen 769 Schwingungen durch's Tor. 
Das ergibt eine Auflösung von +-0,5m/s, die tatsächliche Genauigkeit 
hängt vom Aufbau ab.

André S. schrieb:
> braucht ihr auch nicht mit blöden antworten zu kommen die könnt ihr euch
> sparen.

Die Antworten erscheinen nur dir blöde, weil Du sie nicht verstehst.

> Alle anderen Fragen die ihr hier deswegen habt sind schon längst nahezu
> geklärt worden von uns.

Du bist ja ein Herzchen, selbst keinen Plan haben und möglichst wenig 
Information geben, aber dafür schön rummosern.

aaa schrieb:
> 2. In den Lauf bohren... NEIN! Pfui! Könnte die stabilität gefährden.
> Hat schon nen Grund dass das Metall da so dick ist...

Such mal nach: "Gasdrucklader Gasentnahmebohrung".

von Uwe (Gast)


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Mit nem Laser vor dem Lauf messen. Mit zwei Umlenkspiegeln dann reicht 
auch eine Photodiode. Oder wenn sich das Geschoss nicht allzusehr im 
Lauf verformt könnte man auch die Länge des Geschosses als 
Berechnungsgrundlage nehmen (also die Zeit die der Laser Unterbrochen 
ist durch die Kugel) ist aber nicht so genau. Da Laser und Photodiode 
weit weg angebracht werden können ist auch kein Verschleiß zu 
befürchten.

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