Hallo, ich würde gerne eine Photodiode im Strahlengang eines Mikroskopes platzieren um bestimmte Bildanteile in Geräusche umzuwandeln. Zum Beispiel drehen sich Coleps sp. um die eigene Achse, was man auch schön sehen kann. Eine ausreichend kleine Photodiode sollte also mit einer in der Intensität schwankenden Lichtintensität beaufschlagt werden. Dieses "Signal" würde ich gern analog vorverarbeiten, die eigentliche Verstärkung würde ich allerdings einem sehr empfindlichen Mikrofonvorverstärker überlassen wollen. Da der Kontrast natürlich nicht sehr hoch ist, ist das Nutzsignal entsprechend winzig. Das Ganze soll sich natürlich im sichtbaren Bereich des Lichtes abspielen. Das Bildfeld hat etwa 25 mm im Durchmesser, eine 0.2 mm große Photodiode wäre ein Traum. Nun meine Fragen: Ich habe keine Erfahrung mit Photodioden, bisher habe ich meist LEDs benutzt, wenn ich einen Lichtsensor brauchte. Gibt es so kleine Photodioden oder kennt jemand zufällig einen Type, der sich für diese Anwendung geradezu aufdrängt? Kennt jemand zufällig ein geeignetes Beispiel für die Beschaltung (wg. des Rauschens und des kleinen Nutzsignals meine ich) ? Die Frequenz so vlt. bis 40 kHz (ja, ich weiß, hört man nicht mehr) sollte doch eigentlich eher entspannt sein? Besten Dank Timm
Jede bewegung, die du mit dem Auge nachvollziehen kannst, wird nicht im Audio-Frequenzbereich sein.
Timm Reinisch schrieb: > eine 0.2 mm große Photodiode wäre ein Traum. Jedes Bildelement einer Kamera ist noch wesentlich kleiner. Je nach Kamera liegen die Pixelabmessungen zwischen 0.02 und 0.003 mm. Wenn du nur einzelne Bildpunkte beobachten möchtest, nimm eine Glasfaser und beleuchte darüber deinen Photodiode. Multimodefasern gibt es zwischen 50 und 1500 µm Durchmesser. Damit du damit eine Photodiode beeindrucken kannst, brauchst du allerdings eine knackige Beleuchtung
Hallo, ahh! Sehr guter Punkt! Da gibt es ein breites Spektrum an Bewegungen. Deswegen wollte ich auch bis in den Ultraschall-Bereich gehen. In meinem Beispiel wäre es halt fast Infraschall. Das würde ich aber dann eher digital nachbearbeiten und entsprechend verschieben. Wenn die Schaltung so 20 Hz bis 40 kHz könnte, wäre das für mich erstmal ausreichend. Viele Grüße! Timm
Es sollte auch sehr kleine Photodioden geben - vermutlich nicht bei den normalen Elektronikversendern, sondern bei Spezialisten, gff. auch welche für wissenschaftliche Sensoren. Da es wohl nicht um extrem geringe Helligkeit gehen, wird es vermutlich eher wenige Unterschiede zwischen den Dioden geben - wichtige Parameter sind halt die Größe und etwas noch die Kapazität. Ein Verstärker für fast DC - 40 kHz ist nicht so schwierig - es ist aber als Transimpedanzverstärker doch schon etwas anderes als ein Mikrofonverstärker. Wegen der Kapazität sollte der Verstärker ganz dicht an die Diode - gerade bei einen kleinen Sensor stört da jeder cm Kabel. Die Lösung mit Lichtleiter ist da nicht so abwegig, zumal es passende Diode und Empfangsmodule für die Lichtleiter gibt. Die Größe wird dann vom Lichtleiter bestimmt.
Hallo, das mit der Nähe ist ein guter Punkt! Ich habe keinen Platzmangel, würde eine Glasfaser nicht das Signal verschlechtern? Vlg Timm
Die Glasfaser wirkt vor allem als Blende. Sie legt die Fläche fest und begrenzt zusätzlich den Einfallswinkel, wobei der Einfallswinkel nach dem Mikroskop sowie in der Regel sehr klein sein wird, wegen der Vergrößerung, so dass diese Begrenzung nicht greift. Im Prinzip wäre eine kleinere Fotodiode ohne Lichtleiter besser, einfach weil sie kleiner sein kann. Die Lösungmit Lichtleiter und dazu passende Diode ist aber relativ gut zu bekommen. Wie groß soll denn die Diode sein, bzw. wie groß der Detektierte Fleck (vor der Abbildung) ? Etwas kann man da ja noch mit der Vergrößerung anpassen. Damit könnte man etwa die Lichtmenge Abschätzen. Wie kritisch die Fotodiode ist, hängt von der Lichtmenge ab. Bei sehr wenig Licht ist die Fotodiode begrenzend, dann würde sich ggf. auch eine Lawinendiode in Frage kommen. Bei etwas mehr Licht hat man irgendwann das Quantisierungsrauschen des Lichts als Begrenzung, und das ist weitgehend unabhängig von der Diode (nur der Quantenwirkungsgrad geht da noch ein, und das sind die meisten Fotodiode fast gleich).
Nimm eine normale Photodiode, klebe mit Epoxy eine 200 µm Plastikfaser drauf und platziere die im Zwischenbild, an der interessanten Stelle. So wird das auch professionell gemacht, wenn man sehr hochfrequente Signale messen will: http://www.redshirtimaging.com/redshirt_neuro/hardware_neuropda3.htm so sieht es da drinnen aus: http://www.redshirtimaging.com/redshirt_neuro/images/fiber_opt.gif 40 kHz sind aber nicht trivial, denn Du hast einen hohen Anteil von Schrotrauschen durch die Quantisierung des Lichtes. Das bedeutet, Du musst sehr hell beleuchten. Überleben Deine Präparate also vielleicht gar nicht. Die Beleuchtungshelligkeit wird Deine obere Grenzfrequenz festlegen. Daher ist die Photodiode etc. auch fast egal. Außerdem, wie willst Du verhindern, dass die Tierchen aus Deinen 200 µm Feld wegschwimmen? Bei 10-facher Vergrößerung sind das immerhin nur 20 µm! Wenn Du sie fixierst, mit Agar oder so, dann dämpfst Du auch ihre Bewegungen! Wenn Du unbedingt die kleine Photodiodenlösung willst: http://de.farnell.com/vishay-semiconductor/temd7000x01/diode-photo-900nm-60-0805-full/dp/2411791 http://de.farnell.com/vishay/temd7000x01/silikon-pin-photodiode-0805-smd/dp/1814881 http://de.farnell.com/vishay-semiconductor/temd6010fx01/photodiode-540nm-60deg-1206/dp/2395953 Wie man bei Farnell privat bestellt wird hier im Forum auch erläutert.
Sowas hier ist auch interessant: http://www.farnell.com/datasheets/301932.pdf Spart Dir die analoge Bastelei. Such auch mal nach OPT101. Hat aber größere Fläche. Es gibt die Dinger auch mit direkt Digital und PCM Output.
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