Hi, ich habe ein Problem, ich möchte mit einer Solarzelle (4 Volt 35 mA) einen Sonnenstandssensor bauen. Der den Stand der Sonne messen soll. (0-4 Volt) Die Spannung dessen Sensor beträgt aber immer 4-4.5 Volt wenn sie leicht(spitzer Winkel) oder direkt beleuchtet wird. Ich messe genau am Ausgang der Zelle. Gibt es da eine Möglichkeit die Leerlaufspannung durch einen Widerstand oder andere Möglichkeit zu verändern? wenn das mit dem Widerstand reicht, wie groß sollte dieser ca sein und muss dieser parallel oder in reihe geschalten werden? Danke Christian
Die Beleuchtungsstärke einer Solarzelle ist proportional mit ihrem Strom. Daher kann man die Beleuchtungsstärke ermitteln, indem man den Kurzschlussstrom z.B. mit einem Transimpedanzwandler misst, wie bei einer Photodiode.
Thrasher schrieb: > Gibt es da eine Möglichkeit die Leerlaufspannung durch einen Widerstand > oder andere Möglichkeit zu verändern? Ja, weil dieser den Strom in eine Spannung wandelt. :-) Wie bereits gesagt, das Maß für die Beleuchtungsstärke ist nicht die Spannung, sondern der Strom, den die Zelle liefert. Gruss Harald
Thrasher schrieb: > Der den Stand der Sonne messen soll. (0-4 Volt) Auch wenn du korrekterweise den Strom misst: der Wert hat bei 90 Grad ein Maximum, folgt aber der Sinusfunktion - unterscheidet sich also in der Umgebung von 90 Grad nur geringfügig. Damit kann man den Sonnenstand nicht bestimmen, jedenfalls nicht genauer als mit Sonnenblumen. Gruss Reinhard
Thrasher schrieb: > einen Sonnenstandssensor bauen. Da bist Du nicht der Erste hier. Wenn Du noch etwas mehr im Forum suchst, wirst Du festellen, daß die meisten Projekte mit einer Uhr enden. http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenuhr
> Die Spannung dessen Sensor beträgt aber immer 4-4.5 Volt Ja, so ist das bei einer Solarzelle. Und nun ? Schliesslich fliesst der von der Solarzelle je nach Lichtintensität erzeugte Strom über die Diode wieder ab, und Dioden haben bekanntlich eine Kennline die exponentiell ansteigt, also recht egal welcher Strom immer um 0.7V pro Zelle liegt. Daher misst man die Lichtintensität anders, mit einem Transimpedanzverstärker der die effetkive Spannung über der Solarzelle bei 0 hält. Beispielsweise so: http://www.mikrocontroller.net/attachment/66838/Photo_diode_tia.png
Zur Messung des Stromes muss es kein Transimpedanzverstärker sein. Es reicht ein nicht zu großer Widerstand, so dass die Spannung deutlich kleiner (mehr als etwa 20%) als die Leerlaufspannung wird. Bei geringerer Beleuchtung (z.B. bei Wolken) wird die Spannung dann allerdings auch viel kleiner.
Hi, Trasher Was verstehst du unter Sonnenstandsensor? Was möchtest du genau? Ein 2D-Heliostat, der sich automatisch auf die Sonne ausrichtet? Ein digitales Helioskop, das dir sensorisch Azimut und Deklination misst und anzeigt? Ein 1D-Pseudo-Helio-Dingsbums, das nur die Himmelsrichtung des aktuellen Sonnenstandes anzeigt...? Oder eines, das nur den aktuellen Höhenwinkel bestimmt...? Sensorischer Ansatz dafür: Auswertung der differenziellen Abschattung von 2-4 Segmenten. Mit 1 Solarzelle geht es schonmal nicht, es sei denn, sie sitzt am Ende einer schwarzen Röhre mit 2-Achsen Try_and_Error_Steuerung. :-)
sagt ihm einer jetzt, wie groß der Widerstand sein muss, damit das einigermaßen passt? Er meint, das Teilchen macht 4V/35mA. 4 durch 0.035 macht 114 irgentwas. Also einen 100 Ohm Widerstand parallel zur Zelle könnte passen. Plusminus. Axelr ;)
ar. schrieb: > sagt ihm einer jetzt, wie groß der Widerstand sein muss, damit das > einigermaßen passt? Wo du recht hast hast du recht: die Frage war tatsächlich, ob man die Spannung mit einem Widerstand ändern kann - ob man so den Sonnenstand messen kann, wollte niemand wissen. Sorry, wir waren alle auf dem falschen Dampfer. Gruss Reinhard
aar. schrieb: > Er meint, das Teilchen macht 4V/35mA. > 4 durch 0.035 macht 114 irgentwas. Eine Solarzelle, die bei 4V einen Strom von 35mA liefert (oder sollten das die Angabe für die Leerlaufspannung und den Kurzschlußstrom sein), hat dort bestimmt nicht den steilsten Bereich der Kennlinie. Lineares Verhalten, d.h. Signal proportional zur Helligkeit, bekommt man im Kurzschlußbetrieb. Um bei der Messung über einen Shunt unter den oben genannten 20% zu bleiben, läge der max. Widerstandswert deutlich und 22Ω.
Die Wahl des Widerstandes ist ein Kompromiss. Die Umgebungshelligkeit ändert sich über einen recht großen Bereich, so dass ggf auch kleine Ströme zu messen sind. Ein kleiner Widerstand gibt ein gute Linearität auch noch bei hoher Intensität, aber halt weniger Auflösung bei kleinen Strömen. Bei einem höheren Widerstand (etwa die 100 Ohm) kann man kleine Ströme etwas besser messen, aber dafür wird es bei hoher Intensität halt nichtliniear und ungenau, weil Temperaturabhängig.
Ulrich schrieb: > Die Umgebungshelligkeit > ändert sich über einen recht großen Bereich, so dass ggf auch kleine > Ströme zu messen sind. Das Problem reduziert sich, wenn die Sonne richtig scheint. Sonst ist es sowieso nicht sonderlich sinnvoll den Sonnenstand bestimmen zu wollen.
Ulrich schrieb: > Ein kleiner Widerstand gibt ein gute Linearität auch noch bei hoher > Intensität, aber halt weniger Auflösung bei kleinen Strömen. Bei einem > höheren Widerstand (etwa die 100 Ohm) kann man kleine Ströme etwas > besser messen, aber dafür wird es bei hoher Intensität halt nichtliniear > und ungenau, weil Temperaturabhängig. Deswegen wurde oben ja schon ein Transimpedanzwandler vorgeschlagen. Die Zelle wird im Kurzschluss betrieben. Die Ausgangsspannung is proportional zum Zellenstrom und damit proportional zur Beleuchtungsstärke. Das funktioniert genauso wie bei Photodioden, die ja genauso nach dem photoelektrischen Effekt arbeiten wie Solarzellen.
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