Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lichtschranke mit fotodiode


von Patrick S. (djburner)


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Moin,

Ich möchte für den technologiewettbewerb "formel 1 in der schule" ein 
lasermesssystem an die rennbahn anbauen. Bevor ich den jetzt erkläre 
stellt euch einfach vor ich will die Geschwindigkeit von modellautos 
messen ;)

Erst wollte ich fotowiderstände, einen arduino und 650nm 5mw laser 
benutzen aber so weit ich weiß sind fotowiderstände zu langsam. Also 
will ich jetzt fotodioden benutzen. Ich habe schon im arduino forum 
gefragt aber da wurde mir gesagt ich soll einen Transimpedanz Verstärker 
verwenden. Woanders habe ich gesehen, dass man fotodioden wie 
fotowiderstände benutzen kann, wozu dann ein Transimpedanz Verstärker?

Wie mache ich mein Vorhaben am besten (und günstigsten)?

Vielen Dank und gruß

von Michael A. (Gast)


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Patrick Star schrieb:
> Ich habe schon im arduino forum gefragt aber da wurde mir gesagt ich soll
> einen Transimpedanz Verstärker verwenden.

Einen Transimpedanz Verstärker benötigt man nur, wenn man ausnutzen 
möchte, dass bei einer Photodiode der Photostrom über einen großen 
Dynamikbereich linear mit der Bestrahlungsstärke zusammenhängt. Dafür 
muss man die PD im Kurzschlussbetrieb betreiben und dabei den Strom 
messen. Genau das macht ein TIA, indem der daraus eine zum Strom 
proportionale Spannung macht.

Für eine Lichtschranke ist das überhaupt nicht nötig.

von Felix P. (fixxl)


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Wie wäre es mit einem Fototransistor wie dem SFH 300 von Osram? Der 
braucht keine allzu komplizierte Beschaltung und sollte relativ gut auf 
einen Laser mit 650 nm Wellenlänge reagieren. Ist es Absicht, dass du 
eine sichtbare Wellenlänge verwendest?

von Patrick S. (djburner)


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Also kann ich einfach eine fotodiode an einen widerstand hängen, und 
fertig?

Funktionieren diese fotodioden auch?:

http://www.ebay.de/itm/OSRAM-Photodiode-Fotodetektoren-880nm-5mm-SFH-214-FA-10-Stuck-/310525145287?pt=Bauteile&hash=item484cbdb0c7

http://www.ebay.de/itm/OSRAM-Photodiode-Fotodetektoren-5mm-850nm-10-Stuck-/310486165055?pt=Bauteile&hash=item484a6ae63f

Und 650nm sind es weil ich mir mal günstig 10 laser gekauft habe ;)

von Spess53 (Gast)


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Hi

>Erst wollte ich fotowiderstände, einen arduino und 650nm 5mw laser
>benutzen aber so weit ich weiß sind fotowiderstände zu langsam. Also
>will ich jetzt fotodioden benutzen.

Es gibt auch noch Fototransistoren.

MfG Spess

von Patrick S. (djburner)


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Der sfh 300 der schon vorgeschlagen wurde ist ja ein fototransistor, wie 
würde man mit dem am besten eine laserschranke bauen?

von Karl H. (kbuchegg)


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Patrick Star schrieb:
> Der sfh 300 der schon vorgeschlagen wurde ist ja ein fototransistor, wie
> würde man mit dem am besten eine laserschranke bauen?


IM Prinzip genauso wie du das schon vorgeschlagen hast.
Der Phototransistor schaltet durch, wenn Licht auf ihn fällt.

Daher:
Widerstand + Phototransistor
wie bei einem Spannungsteiler.

Am Abgriff zwischen den beiden hast du 5V, wenn der Phototransistor 
gesperrt ist und 0V wenn er durchschaltet.

von Karl H. (kbuchegg)


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Sieh dir zb hier

http://www.sprut.de/electronic/pic/projekte/dehzahl/dreh.htm

die Eingangsschaltung links im Schaltbild an.

von Patrick S. (djburner)


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Uh, das ist perfekt, eine frage noch dann lass ich euch in ruhe ;)
Wieviel Ohm brauche ich ungefähr, in welchem bereich bewegt sich das? 
Ohm, kOhm, MOhm?

Gruß

von Karl H. (kbuchegg)


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Patrick Star schrieb:
> Uh, das ist perfekt, eine frage noch dann lass ich euch in ruhe ;)
> Wieviel Ohm brauche ich ungefähr, in welchem bereich bewegt sich das?
> Ohm, kOhm, MOhm?

Nun ja.
Sprut hat 15k genommen.
Klingt für mich nach einem plausiblen Wert, mit dem man recht weit 
kommen wird.

von Oliver S. (phetty)


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Die Laser brauchst du nicht wenn Du die Fotodioden/transistoren von 
unten in die Straße einlässt und die Umgebungshelligkeit nutzt. Dann 
kannst Du auch jede Spur separat messen was bei Rennen ja exorbitant 
wichtig sein müsste.

von Patrick S. (djburner)


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Okey, vielen Dank an alle, hat sehr weitergeholfen, hab schon seit tagen 
gegoogelt aber hatte nichts passendes gefunden. Und die Antwortzeit in 
diesem Forum ist der Hammer!

von c-hater (Gast)


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Patrick Star schrieb:

> Erst wollte ich fotowiderstände, einen arduino und 650nm 5mw laser
> benutzen aber so weit ich weiß sind fotowiderstände zu langsam.

Sie sind vergleichsweise langsam, ja, aber für diesen Zweck wären sie 
schnell genug. Eure Modellautos fahren doch maximal 30km/h oder sowas 
und sind bald 10cm lang. Das kriegst du auch mit Fotowiderstanden locker 
mit, wenn die vorbeischleichen.

> Also
> will ich jetzt fotodioden benutzen.

Geht natürlich auch.

> Ich habe schon im arduino forum
> gefragt aber da wurde mir gesagt ich soll einen Transimpedanz Verstärker
> verwenden.

Das ist die Highend-Lösung. Brauchst du sicher nicht unbedingt. Eine 
einigermaßen brauchbare Abschirmung der Empfänger gegen Fremdlicht 
reicht hier völlig aus.

Merke: Man KANN mit Kanonen Spatzen erschießen, aber man MUSS das NICHT 
tun.

von Patrick S. (djburner)


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Oliver Stellebaum schrieb:
> Die Laser brauchst du nicht wenn Du die Fotodioden/transistoren von
> unten in die Straße einlässt und die Umgebungshelligkeit nutzt. Dann
> kannst Du auch jede Spur separat messen was bei Rennen ja exorbitant
> wichtig sein müsste.

Ne, unten bei der rennbahn ist eine schnur an dem das auto geführt wird.

Wen es genauer interresiert, f1inschools.de
Mein ehemaliges Team hieß "Burnout" (theburnout.de) und wir sind bis zu 
den deutschen Meisterschaften gekommen ;)

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