Hallo zusammen, für ein Projekt will ich eine Art Lichtschranke entwickeln. Hierfür verwende ich einen Linienlaser, um einen kleinen Raum zu überwachen. Auf der Laserlinie wollte ich in kleinen Abständen mehrere Phototransistoren aneinanderreihen. Nun zu meiner Frage: Da ich nachher über 30 oder 40 Transistoren habe, um den ganzen Raum abdecken zu können, müsste ich die zusammenfassen. Auswerten wollte ich per SPS, also entweder mit einer Transistorschaltung auf einen analogen Eingang (wobei hier auch die Eingänge auf 4 begrenzt sind) oder auf einen digitalen Eingang. Dann bräuchte ich jedoch eine schaltende Auswerteschaltung. Hat hier jemand Erfahrung oder Tipps, wie bzw. ob überhaupt man mehrere Phototransistoren in einer Auswerteschaltung zusammenfassen kann? Beste Grüße
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> Auf der Laserlinie wollte ich in kleinen Abständen mehrere > Phototransistoren aneinanderreihen. Kannst du das mal skizzieren? Ich frage mich gerade, wie das gehen soll, da die Dinger ja nicht durchsichtig sind:
1 | Laser >-------------|------------------|------------------| |
2 | |
3 | Phototransistor Phototransistor Phototransistor |
Hinter dem ersten Phototransistor geht der Laserstrahl doch nicht weiter. > ob überhaupt man mehrere Phototransistoren in einer > Auswerteschaltung zusammenfassen kann? Stelle mal die Anforderungen zusammen. Eine ga nz elementare Frage wäre zum beispiel, ob die Sensoren einzeln abgefragt werden können sollen. Eine zweite Frage wäre, ob die analog oder digital arbeiten sollen.
Stefan U. schrieb: > Ich frage mich gerade, wie das gehen soll, > da die Dinger ja nicht durchsichtig sind: der Linienlaser gibt nicht einen gebündelten Strahl ab sondern projeziert (durch seine Optik) gleich eine ganze Linie. Phil M. schrieb: > Auf > der Laserlinie wollte ich in kleinen Abständen mehrere Phototransistoren > aneinanderreihen. Du willst 30-40 Transistoren so ausrichten, dass sie alle genau auf der Laserlinie sitzen und vergleichbar viel Licht abkriegen? Das kann ganz schön fieselig und wackelig werden. Ehe du zu sehr auf dein Konzept setzt würde ich erst mal Vorexperimente machen, wie gut das mit der Anordnung und Ausrichtung der einzelnen Empfänger passt. Ebenso würde ich mir erst mal untersuchen, wie stark die Beleuchtung durch den Laser wirkt im Vergleich zur Auswirkung des Umgebungslichts. Wenn du viele Phototransistoren "gleichzeitig" auswerten willst muss die Wirkung des Laserlichts die Wirkung des Umgebungslichts bei weitem überwiegen. Macht es das? Mal optimistisch angenommen, deine Vorexperimente gehen günstig aus: du willst also im Normalfall alle Empfänger beleuchten, und detektieren, wenn bei einem von ihnen das Licht unterbrochen wird, richtig? Dann bietet sich um den Auswerteaufwand zu reduzieren eine Reihenschaltung mehrerer Phototransistoren an. In der Reihenschaltung begrenzt der am schwächsten angeleuchtete Phototransistor den Strom.
und um meinen eigenen Beitrag gleich einzuschränken: das Beschriebene gilt nur, wenn es sich um einen Laser handelt, der die Linie per fester Optik erzeugt. Es gibt auch andere Varianten, bei denen z.B. ein rotierender Spiegel eine Linie auf die Wand projeziert. Das sieht fürs menschliche Auge zwar auch aus wie eine feste Linie, tatsächlich ist es aber ein Leuchtpunkt, der sich längs dieser Linie bewegt. Dafür würde die oben beschriebene Reihenschaltung natürlich nicht klappen, weil dann die Phototransistoren nicht dauerhaft bestrahlt werden sondern immer nur kurz "angeblitzt".
Achim S. schrieb: > Stefan U. schrieb: >> Ich frage mich gerade, wie das gehen soll, >> da die Dinger ja nicht durchsichtig sind: > > der Linienlaser gibt nicht einen gebündelten Strahl ab sondern > projeziert (durch seine Optik) gleich eine ganze Linie. Korrekt! Stefan U. schrieb: > Stelle mal die Anforderungen zusammen. Eine ga nz elementare Frage wäre > zum beispiel, ob die Sensoren einzeln abgefragt werden können sollen. > Eine zweite Frage wäre, ob die analog oder digital arbeiten sollen. Nein, ich will nur detektieren, ob die Lichtschranke unterbrochen wird oder nicht! Ob analog oder digital ist im Prinzip egal. Analog habe ich eben nur 4 Eingänge zur Verfügung, da stellt sich dann die Frage, ob ich meine Phototransistoren so Clustern kann, dass ich mit 4 Eingängen auskomme. Digitale Eingänge habe ich genug, wobei es dann wahrscheinlich mehr Aufwand bei der Auswerteschaltung gibt, da die ja dann schalten muss, sobald mind. einer der Phototransistoren verdunkelt wird. Achim S. schrieb: > Du willst 30-40 Transistoren so ausrichten, dass sie alle genau auf der > Laserlinie sitzen und vergleichbar viel Licht abkriegen? Das kann ganz > schön fieselig und wackelig werden. Ja genau! Wobei es quasi 2 Lichtschranken gibt, mit jeweils ca. 20 Phototransistoren. Achim S. schrieb: > Ehe du zu sehr auf dein Konzept setzt würde ich erst mal Vorexperimente > machen, wie gut das mit der Anordnung und Ausrichtung der einzelnen > Empfänger passt. Ebenso würde ich mir erst mal untersuchen, wie stark > die Beleuchtung durch den Laser wirkt im Vergleich zur Auswirkung des > Umgebungslichts. Wenn du viele Phototransistoren "gleichzeitig" > auswerten willst muss die Wirkung des Laserlichts die Wirkung des > Umgebungslichts bei weitem überwiegen. Macht es das? Der Messaufbau wird wahrscheinlich so aufgebaut, dass die "Messkammer" verdunkelt wird, also gehe ich mal von einen Ja aus! Achim S. schrieb: > Mal optimistisch angenommen, deine Vorexperimente gehen günstig aus: du > willst also im Normalfall alle Empfänger beleuchten, und detektieren, > wenn bei einem von ihnen das Licht unterbrochen wird, richtig? Genau!
Phil M. schrieb: > Hat hier jemand Erfahrung oder Tipps, wie bzw. ob überhaupt man mehrere > Phototransistoren in einer Auswerteschaltung zusammenfassen kann? Vor langer Zeit habe ich mal eine Infrarotfernsteuerung gebaut. Dabei habe ich vier Photodioden im 90°-Winkel parallel geschaltet und gemeinsam ausgewertet. Modulation war PPM. Mit wie vielen mehr das auch noch funktioniert hätte, weiß ich nicht.
Phil M. schrieb: > für ein Projekt will ich eine Art Lichtschranke entwickeln. Hierfür > verwende ich einen Linienlaser, um einen kleinen Raum zu überwachen. Auf > der Laserlinie wollte ich in kleinen Abständen mehrere Phototransistoren > aneinanderreihen. ...und Du meinst, Du kannst sowas billiger bauen, als die normalen Industriegeräte, die es schon seit Jahrzehnten gibt?
Sinnvollerweise nimmt man keinen Laser, der justiert werden will, sondern eine LED die moduliert wird. Entweder alle Dioden sehen sie, oder eben nicht.
Harald W. schrieb: > Phil M. schrieb: > >> für ein Projekt will ich eine Art Lichtschranke entwickeln. Hierfür >> verwende ich einen Linienlaser, um einen kleinen Raum zu überwachen. Auf >> der Laserlinie wollte ich in kleinen Abständen mehrere Phototransistoren >> aneinanderreihen. > > ...und Du meinst, Du kannst sowas billiger bauen, als die normalen > Industriegeräte, die es schon seit Jahrzehnten gibt? Das Hauptkriterium ist, dass es von der Stange keine Lichtgitter gibt, die einen so kleinen Gitter-Abstand besitzen, der hier benötigt wird, deshalb der Eigenbau! Sapperlot W. schrieb: > Sinnvollerweise nimmt man keinen Laser, der justiert werden will, > sondern eine LED die moduliert wird. Entweder alle Dioden sehen sie, > oder eben nicht. Da ich aber eine komplette Ebene überwachen will, wird das mit LEDs schwierig oder?
Wenn man erkenne will, wenn wenigstens einer der Phototransistoren kein Licht mehr abbekommt, müsste man die Empfänger in Reihe schalten. Bei 20 Empfängern in Reihe könnte man ggf. schon an das Spannungslimit kommen, aber 10 in Reihe sollten ohne große Probleme gehen. Ob es direkt auf die SPS geht ist schwer zu sagen - das Signal der Phototransistoren ist wohl relativ hochohmig - längere Kabel sind das ggf. auch schon nicht so gut. Das Ausrichten ist ggf. etwas schwierig, aber wenn die Empfänger gut in einer Reihe sind muss man eigentlich nur den 1. und letzten gut treffen - der Rest passt dann schon. Gegen Fremdlicht kann man sich ggf. ein wenig schützen über ein Art Blende, der nur Licht aus etwa der richtigen Richtung zulässt. Modulation ist sonst die übliche Methode - mit fertigen einfachen Laser Modulen aber nicht so einfach. Relativ stark gebündelte IR LEDs (eine je 1-2 Empfänger) und Modulation wären ggf. eine Alternative - das Ausrichten wird dann aber noch einmal deutlich aufwändiger. Für IR Licht gibt es Empfänger gleich mit optischem Filter.
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Lurchi schrieb: > Wenn man erkenne will, wenn wenigstens einer der Phototransistoren kein > Licht mehr abbekommt, müsste man die Empfänger in Reihe schalten Wenn man von dieser Schaltung ausgeht sollte sie eher parallel geschaltet werden, oder? Dass man dann mit einem weiteren Transistor dein SPS-Input schalten kann..?!
Phil M. schrieb: > Wenn man von dieser Schaltung ausgeht sollte sie eher parallel > geschaltet werden, oder? Dass man dann mit einem weiteren Transistor > dein SPS-Input schalten kann..?! Das wäre eher eine anloge Auswertung bei dem sich das Photostrom der einzelnen Empfänger addiert. Wenn einer von n Empfängern kein Licht mehr bekommt, sinkt der Photostrom um 1/n seines vorheigen Werts. Du müsstest also kleine Signaländerungen auswerten. Mit der Reihenschaltung kannst du gut erkennen, wenn auf (wenigstens) einem Empfänger kein Licht ankommt. Egal wie viel Photostrom die anderen Empfänger durchlassen würden: der Gesamtphotostrom wird durch den dunkelsten Empfänger begrenzt.
Phil M. schrieb: > Lurchi schrieb: >> Wenn man erkenne will, wenn wenigstens einer der Phototransistoren kein >> Licht mehr abbekommt, müsste man die Empfänger in Reihe schalten > > Wenn man von dieser Schaltung ausgeht sollte sie eher parallel > geschaltet werden, oder? Oder. Eine Parallelschaltung wirkt als logisches ODER. Du brauchst aber ein logisches UND. Also Reihenschaltung.
Achim S. schrieb: > Mit der Reihenschaltung kannst du gut erkennen, wenn auf (wenigstens) > einem Empfänger kein Licht ankommt. Egal wie viel Photostrom die anderen > Empfänger durchlassen würden: der Gesamtphotostrom wird durch den > dunkelsten Empfänger begrenzt. Alles klar, habe bei der Überlegung fälschlicherweise angenommen, dass bei einem Lichtsignal der Ausgang schalten soll. Aber er soll ja bei Unterbrechung des Lichtsignals geschaltet werden, dann macht's Sinn! Wie viele Phototransistoren ich in Reihe schalten kann muss ich dann mal mit Versuchen ausprobieren. Wenn ich das nachher aufgrund von zu geringen Schaltpegeln analog auswerten müssen sollte, würde es ja dann reichen, wenn ich bei insgesamt 40 Phototransistoren jeweils 10 zusammenfassen kann.
Axel S. schrieb: > Eine Parallelschaltung wirkt als logisches ODER. Du brauchst aber ein > logisches UND. Also Reihenschaltung. Ja, absolutes Grundlagenwissen der Digitaltechnik. Aber da wir ja im Analogunterforum sind, weiss das hier natürlich kein Mensch. :-)
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Hi, Harald W. schrieb: > Axel S. schrieb: > >> Eine Parallelschaltung wirkt als logisches ODER. Du brauchst aber ein >> logisches UND. Also Reihenschaltung. > > Ja, absolutes Grundlagenwissen der Digitaltechnik. > Aber da wir ja im Analogunterforum sind, weiss das > hier natürlich kein Mensch. :-) Ihr seit vielleicht Klugscheißer. Natürlich braucht es hier eine ODER-Verknüpfung; allerdings mit negativer Logik. Reihenschaltung wird nicht funktionieren: wegen 40 x Sättigungsspannung. Grüße
Coulomb schrieb: > Reihenschaltung wird nicht funktionieren: wegen 40 x Sättigungsspannung. Es sollten ja nicht alle 40 Transistoren in Reihe geschaltet werden. Immer jeweils ca. 10, was noch funktionieren sollte..?!
Hi, dann liegt Dein LOW Potenzial bei ca. 3 V, wenn alle voll bestrahlt werden, das Justieren wird so ziemlich schwierig. Grüße
Wenn man den Aufwand nicht scheut kann man die Lichtschranke mit zwei Spiegeln, einem Laser und einer Photodiode machen. Einfach immer die Spiegel schoen sauber halten.
Coulomb schrieb: > Reihenschaltung wird nicht funktionieren: wegen 40 x Sättigungsspannung. Coulomb schrieb: > dann liegt Dein LOW Potenzial bei ca. 3 V, wenn alle voll bestrahlt > werden, das Justieren wird so ziemlich schwierig. Ich würde, wie bei solchen Anwendungen üblich, nicht die Spannung, sondern den Strom (bei konstanter Spannung) messen.
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