Fototransistor und LED

Der Fototransistor ist eine Stromsenke. Wieviel Strom in ihm nach Masse (gnd) fliessen kann, haengt davon ab, wieviel Licht auf seine Basisregion faellt. Mehr Licht, mehr Strom.

Jetzt kommt das Ohm'sche Gesetz zum Zuge, der Strom durch den Fototransistor multipliziert mit dem Widerstandswert (100k) ergibt den Spannungsabfall an diesem Widerstand. Der uC Port sieht also diese Spannung:

5V - (Itr * 100kohm)

Versuche mal beherzt 1M, wie das schon jemand vorschlug. Ich weiss nicht, wie hochohmig Dein uC Port ist, sollte aber gehen. Nur wird das irgendwann eklig mit Umwelteinfluessen, z.B. Feuchtigkeitsniederschlag auf der Elektronik. Die kann zu Kriechstrecken fuer so kleine Stroeme fuehren.

Heutzutage eine Stilfrage. Bei modernen uC liegt die Schaltschwelle in der Mitte, also in diesem Fall bei 2.5V. Plus etwas Hysterese, wenn die Entwickler des uC auf Zack waren. Fototransistor oben kehrt nur die Signalpolaritaet um.

Frueher zu Zeiten von TTL Logik oder auch 74HCT Chips war das anders, denn deren Schaltwelle liegt deutlich unter der Haelfte der Versorgung.

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Gruesse, Joerg 

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Joerg
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Die sind in kleinen Beton-Boxen unter der Erde, zwei hintereinander. Die zweite ist fuer den Druckreduzierer nach dem Zaehler. Die Zaehler sind auch aus dickem Messingguss und das Glas ebenfalls dick.

Doch, schon. Es gab Zeiten, da kamen wir wegen Eisbelag unsere Einfahrt nicht herunter.

Nur 20km weiter in den Bergen ist Arbeitskollegen die ganze Chose inklusive Zaehler oft eingefroren. Die Zaehler haben das immer ausgehalten und auch der Druckreduzierer. Das Rohr zum Haus aber oft nicht und das gab bei Tauwetter "Fun".

Das ist die Redneck-Methode, einen Wasserzaehler aufzutauen:

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Man braucht dazu Marshmallows :-)

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Joerg

Die Werte sind viel zu optimistisch.

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Der normale Anwender beschaltet den Transistor mit Widerstand ( CKT1 ) und dann ist er langsam. Oder er macht den Widerstand niederohmig, dann ist er unempfindlich.

Der Halbleiterhersteller macht seine Wunderwerte mit Konstantspannung ( CKT2 ). Ein Fototransistor ist ein Transistor der eine ( kapazitive ) Fotodiode Basis/Collector hat und deshalb sehr unter Miller leidet. Die

Miller-Killer. Aber typisch verwendet man ohnehin Fotodiode + Kaskode wenn man Geschwindigkeit will.

Was nicht sehr intuitiv ist sieht man auf Seite 2: "Gain is good" gilt nicht immer. D.h. Fototransistoren

Der empirische Faktor 2,2 unterscheidet sich je nach Literatur.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Wow, neue Zaehler ohne elektrische Detektion? Das muss im Neandertal sein :-)

Vielleicht waere der Bautrupp bereit, gegen einen ordentlichen Beitrag in die Bier- ... aehm ... Kaffee-Kasse einen modernen Zaehler einzubauen. Falls sie ueberhaupt welche haben.

Doch Du kriegst das hin. Entweder mit mehr Power und vielleicht noch Modulation auf der LED oder mit einer einfachen Kamera und Raspberry.

BTW, man kann auf die meisten LEDs so richtig Strom bratzen, wenn man Nadelpulse draufschickt und keinen Dauerstrom. Dafuer muesstest Du u.U. noch einen FET zum Schalten der LED spendieren. Bis 50mA kann man manche uC Ports belasten, bei mehr wuerde ich das mit einem FET machen. Dann muessen auch noch einige zig uF an Kapazitaet von 5V nach Masse, damit die Versorgung waehrend der Pulse nicht wegbricht.

Die Detektion im uC erfolgt idealerweise synchron, der Port beobachtet also nur waehrend der Pulse. High-Priority Interrupt geht aber notfalls auch.

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Joerg

Ok, aber Konzepte wie Interrupts, Timer, Time Slicing und so sind Dir sicher bekannt. Ich gebe Code Writing immer raus, kenne mich damit also auch nicht gut aus, aber die Detektion im uC ist eine recht simple Routine.

Wenn Du z.B. nicht viel Dauer-Saft in die LED ballern moechtest, kannst Du ueber einen Timer oder eine PWM-Funktion aus der Code Library die LED pulsen und dabei mit so viel Strom beschicken, wie der Port Pin des uC ohne Stress hergibt (steht im Datenblatt). PWM erzeugt Pulse mit einer gewuenschten Frequenz und einer gewuenschten Pulsdauer. Den Pegel am Fototransistor nur waehrend des Pulses auswerten, kurz vor Ende dessen. Notfalls auch ohne Zeitschlitz, nur per Interrupt, wo also ein Interrupt erzeugt wird, sobald sich an diesem Port Pin der Logik-Status aendert. Die Pulse (PWM) muessen weit schneller kommen als sich das Raedchen im Zaehler maximal dreht, aber das kann man z.B. mit dem Timer im uC programmieren.

Die LED muesste dazu ueber einen Vorwiderstand an einen Port Pin angeschlossen werden statt fest an 5V. Der Wert des Widerstandes kann dann deutlich kleiner sein, fuer hohen Pulsstrom. Damit wird die Detektion robuster.

Fuer viele uC gibt es Code-Beispiele, wo sowas schon jemand gemacht hat und man sich diesen Source Code als anpassbares Fundament krallen kann. Ahenlich wie bei smb.conf in Linux :-)

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Joerg

Da kann man schonmal gut 100mA Pulse (aber nur Puls) draufbratzen, sollte reichen.

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Notfalls noch den 100k Widerstand auf einige hundert k oder 1M heraufsetzen.

Das waere aber unspochtlich :-)

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Joerg

Hi Marc,

Modulation sein soll, dann ist das mit dem Widerstand auch ziemlich

mit 10 MOhm bist Du da noch ganz locker dabei, aber mach da keine lange Leitung mehr dran ;-) Worauf Du unbedingt achten musst, ist, dass Dein Sichtfenster oder Dein Lichtfleck nicht mittig auf den Zeiger zeigt, sondern den asymmetrisch

Glases dadurch ausschalten, dass ich den rechten Winkel zum Glas meiden

als dass Du aus anderem Winkel drauf schauen kannst.

Good Luck. Marte

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Marte Schwarz

Am 30.04.19 um 16:36 schrieb Rafael Deliano:

Hallo,

auch eine Kaskodeschaltung verwenden wenn ich die Geschwindigkeit

Hier kommt es aber gar nicht auf hohe Geschwindigkeit an! Es sollen optische Impulse im Bereich von 0,1 Hz detektiert werden, das entspricht einer Periodendauer von 10 Sekunden.

direkten Anstrahlen mit einer LED.

Bernd Mayer

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Bernd Mayer

Hallo,

auch mal 1 MOhm reinstecken oder auch mehr.

In der Beispielschaltung wird der Transistor anders beschalten. Siehe dazu auch die Grundschaltungen vom Transistor, etwa hier:

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Ein Fototransistor arbeitet praktisch wie ein normaler Transistor, aber statt dem externen Basistrom wird die Basis durch den Fotostrom der eingebauten Fotodiode angesteuert.

nicht zu breitbandig ist.

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sind das die Werte: "Bereich der Empf. 10%"

Genauer kann man das dann im Datenblatt des konkreten Fototransistors sehen.

Bernd Mayer

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Bernd Mayer

Heute kann man sie suchen. Vishay BPV11F in 5mm gibts noch, aber der

2 Pin Fototransistoren beherrschen den Markt weil billigst, auch billiger als Fotodioden.

ist, ist Fotodiode meist das bessere Bauteil.

Transistorkaskode + OP.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Am 30.04.19 um 19:05 schrieb Bernd Mayer:

Nachtrag:

sinnvoll sein.

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Die Nichia NSPG300D strahlt ja schmalbandig um die 525 nm herum.

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Bernd Mayer

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Bernd Mayer

Am 30.04.19 um 19:20 schrieb Rafael Deliano:

Hallo,

Freiheit beim Einstellen der Parameter.

Ich habe da auch etwas Erfahrung. In den 90-er Jahren hatte ich mal an der Entwicklung eines Musikinstrumentes mitgearbeitet. Man konnte damit praktisch auf einem Laserstrahl wie auf einer Violine musizieren. Der

technisch Machbaren gekommen. Das wurde damals auch patentiert. Das Kronos-Quartett war damit ein paar mal aufgetreten:

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http://90.146.8.18/de/archives/festival_archive/festival_catalogs/festival_artikel.asp?iProjectID=8787

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Bernd Mayer

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Bernd Mayer

Ausser, wenn man Toechter im Teenager-Alter hat, die jeweils eine halbe Stunde bei voll aufgedrehtem Wasser duschen.

Wenig. Fuer diesen Fall ist die Hauptstoerquelle DC, Dauerlicht, es sei denn, Marc kann das ganze mit einem Karton abdecken. Was bei Ablesung alle paar Jahre sogar ginge. Dann spielen optische Stoerquellen keine Rolle mehr. Natuerlich muss das alles kurzdrahtig sein, damit kein EMI reinkommt, aber das ist im Keller bei der Wasseruhr meist auch kein Thema.

Yup. Und mit gut Reserve, also bis auf

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Joerg

Da es ohnehin ein Farberkennungsproblem ist,

Z.B. TCS3200D-TR.

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Das klare SO8 ist 5x5mm.

Ins Loch kommt ein Flachkopf-5mm LED das durch den Sensor leuchtet.

Flachkopf kann man in China zwar kaufen, traditionell fertigt

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sinnvoller Ansatz ist.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Wasserrechnung.

Kann er.

in 30 cm Entfernung kommen DSL, Kabelfernsehen und 400VAC ins Haus, die Unterverteilung mit KNX etc bla foo ist im gleichen Raum, die

vermuten, neben dem Serverraum (der ist direkt nebenan) ist das der verstahlteste Raum des Hauses.

Was ist Uce?

Marc

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Marc Haber         |   " Questions are the         | Mailadresse im Header 
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Marc Haber

Haben sie nicht.

meine Zeit lieber mit Dingen die ich kann oder die zu meiner

Marc

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Marc Haber

Marc

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Marc Haber

Vermutlich (bzw. hoffentlich) weniger, denn das sind fast alles Versorger, also Anlagen aus stark reglementierten Bereichen mit entsprechenden EMV-Pruefungen. Schlimmer waere es, wenn 30cm entfernt eine chinesische Wandwarze in einer Steckdose steckt.

Das ist die Spannung zwischen Kollektor und Emitter eines Transistors. Also in Deinem Fall vom uC Port nach Masse gemessen. Wenn Du ein Oszilloskop hast oder ausleihen kannst, stelle den Eingangstastkopf auf

10:1, dann haben die meisten 10Mohm Impedanz. Damit kannst Du auch sehen, ob Stoersignale mit drauf sind und mal darauf triggern lassen. Moderne Digital-Oszilloskope (die mit LCD oder TFT Bildschirm) haben dafuer einen Auto-Set Knopf, sodass man sich nicht gross mit deren Bedienung auskennen muss.

Wenn die Wasseruhr dreht, sollte das Oszilloskop beinahe volle Amplitude zwischen 5V und bei Lichtreflexion bis unter 300mV zeigen. Wenn es nicht so tief heruntergeht, steht die ganze Chose unzuverlaessig auf der Kippe, dann ist nicht genug Licht da. Wenn es nicht hoeher als 4.5V geht, hast Du zuviel Streulicht oder Glasreflexion.

BTW, falls Du selbst bei Schraegstellung der LED Huelse Probleme mit Reflexionen vom Glas bekommst, versuche etwas Scotch Tape auf dem Glas, die milchig aussehende Sorte. Tesa sollte sowas auch haben.

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Gruesse, Joerg 

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Joerg

Marc Haber schrieb:

Die Spannung zwischen Collector und Emitter?

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Martin Gerdes

Bei uns wuerde dieses Wasserwerk dann vermutlich die bundesstaatliche Konzession verlieren.

Klingt nach sehr teuer.

Oder mache mal ein Foto vom Zaehler und setze es ins Web. Vielleicht kommen Leuten hier dann Ideen, wie man das rein analoge Signal mit simplen optischen Tricks kerniger machen kann.

Wie transferierst Du das Signal aus dem Keller an den Ort, wo Du das beobachten kannst? Geht es in einen PC und wenn, wie?

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Gruesse, Joerg 

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Joerg

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