Empfindliche, schnelle Lichtschranke

Apr 26, 2008 77 Replies

3.3V langt, in Deinem Fall geht es sogar ohne Vorspannung. Es sei denn bei grossen Photodioden mit etliche zig pF Kapazitaet. Diese Vorspannung muss aber ueber ein RC Filter laufen, denn 3.3V hoerst sich nach Digital an und dann ist meist Muell mit drauf. 1K und 1uF mit 10nF parallel dazu reicht meist.

Photodioden. Das koennen aber billige sein.

Sie werden in Sperrichtung betrieben und liefern einen zum Licht proportionalen Strom. Und wie gesagt, im I/V Verhaeltnis bei TIA nicht zu hoch gehen, sonst sackt die Bandbreite in den Keller. Ein guter Test ist, eine Fernbedienung davor zu halten und dann draufdruecken. Die Pulse muessen hinten astrein wieder herauskommen.

Es lohnt sich uebrigens, das ganze im IR Bereich ablaufen zu lassen, weil damit viel von Menschen erzeugtes stoerendes Licht unterdrueckt wird. Alles moegliche, wie etwa der Klunker an der Halskette, der sich dauernd dreht und das Sonnenlicht wiederspiegelt.

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Johannes Bauer schrieb:

So bringt die Vorspannung nichts, die liegt dann nur über C1 an. Die Diode mit dem unteren Ende an GND und deine +4V über einen Widerstand zwischen D1 und C1 eingespeist müsste gehen.

National hat ein paar schöne Appnotes zu dem Thema:

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Da stehen auch ein paar Werte drin, allerdings alle "experimentally found", ums Probieren wird man wohl nicht rumkommen.

Was ich lustig fand:

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Gruß Stephan

Richtig, das geht nicht.

Johannes, Du kannst auch eine Drossel nach Masse vorsehen, wenn Deine Opamps eine negative Versorgung haben oder bis kurz unter negative rail duerfen. Die nimmt dann Gleichanteile im Diodenstrom (weitgehend) auf. Oder einfach die naechste Stufe AC-koppeln. Du brauchst eh mehr als eine Stufe und ein wenig Hoch- und Tiefpassfilterung, um die charakteristische Huellkurve eines durchfliegenden Projektils herauszufischen.

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Sei vorsichtig beim Bearbeiten. Saegeblaetter und Bohrer gehen in Plexiglas oft ruckartig fest und dann fliegt einem das Werkstueck mitsamt abgebrochenem Wekrzueg schon mal um die Ohren. Also schoen langsam und nicht allein arbeiten.

Es gaebe auch induktive Verfahren, aber das wuerde hier zu weit fuehren. Besonders weil einen manche davon mit der Funkzschutzbehoerde auf Kriegsfuss bringen koennten.

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[...]

Korrektur: Drossel von IN- and den Ausgang. Nur aufpassen, dass Resonanzen "ganz weit oben" liegen, da wo der Opamp nichts mehr sieht.

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Johannes Bauer schrieb:

Wenn Du z.B. die BPW34 als Diode nimmst (die ist nicht gar so klein, läßt sich aber mit 10-15 V Vorspannung auf ~ 10 pF bringen, außerdem gibt's eine Variante mit eingebautem Tageslichtfilter, falls Du IR-Dioden als Lichtquelle hast) kannst Du diese Schaltung nehmen:

D1 hab' ich mal umgedreht, Rl benötigst Du, damit definiert ist, daß die Vorpannung an der Diode und nicht an C1 abfällt. Rl wählst Du so groß wie möglich, so daß jedoch bei maximaler Lichtintensität nicht der Großteil deiner Vorspannung an ihm abfällt. Für 100 µW max, 0.5 A/W Empfindlichkeit der Diode und einer 15 V Spannungsversorgung kann man z.B. 2 V Spannungsabfall an Rl tolerieren und erhält Rl= 2V/(0.5 A/W*100 µW) = 40 kOhm.

C1 bestimmt deine untere Grenzfrequenz (am besten austesten, wie hoch Du gehen kannst) und R gibt die Transimpedanz.

Ja. So wie Du es jetzt aufgemalt hast, wird die Bandbreite Deiner Schaltung durch den Op-Amp und R beschränkt. Größeres R erhöht den Gain und senkt die Bandbreite.

Cheers, Jürgen

GPG key: http://pgp.mit.edu:11371/pks/lookup?search=J%FCrgen+Appel&op=get

Joerg schrieb:

Da ein TIA einen niederohmigen Eingang hat, geht kaum Signal verloren, wenn man statt der Drossel einfach einen im Vergleich zur TIA-Impedanz hochohmigen Widerstand nach GND anschließt.

Gruß, Jürgen

GPG key: http://pgp.mit.edu:11371/pks/lookup?search=J%FCrgen+Appel&op=get

Ich meinte auch von IN- zum Ausgang. Aber es ist richtig, in Johannes' Fall ist das alles nicht so kritisch. Das Objekt ist gross genug um eine gute Amplitudenaenderung zu bringen und selbige ist im Vergleich zu Telco-Anwendungen langsam.

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Hallo

Klingt wieder schwer nach Luftgewehr und Schießstand.

Marte

Raimund Nisius schrieb:

Also wenn ich nur den ersten Peak auswete, brauche ich eine direkte Schallleitung (also ohne Umweg über den Kugelfang, wegen Reflexionen) - und das bedeuted im Gegenzug, dass ich direkt auf der Pappplatte die Piezos aufbringen müsste. Das ist aber schwer möglich, weil die jedes Mal dann wieder kalibriert werden wollen (gut das müsste einigermaßen einfach sein) und zweitens die Pappplatte ja durchlöchert ist. Nach zehn oder zwanzig Schuß ist die kaputt.

Viele Grüße, Johannes

"Wer etwas kritisiert muss es noch lange nicht selber besser können. Es reicht zu wissen, daß andere es besser können und andere es auch besser machen um einen Vergleich zu bringen." - Wolfgang Gerber in de.sci.electronics

Marte Schwarz schrieb:

Luftgewehr ja (das hab ich ja auch schon geschrieben), Schießstand nein. Das ist für mich ein persönliches Hobbyprojekt, ich bin in keinem Schützenverein oder sowas. Mich interessiert in erster Linie allerdings die technische Machbarkeit, vorallem ob es möglich ist, sowas preiswert hin zu bekommen. Für mich ist es zumindest eine Herausforderung...

Viele Grüße, Johannes

"Wer etwas kritisiert muss es noch lange nicht selber besser können. Es reicht zu wissen, daß andere es besser können und andere es auch besser machen um einen Vergleich zu bringen." - Wolfgang Gerber in de.sci.electronics

Hallo Johannes

Ein sehr bekanntes kommerzielles System funktioniert rein akustisch, keine Spur von Hi-Speed Kamera. Hier ein Hinweis wie es funktioniert.

Georg

G.L. Bischofberger schrieb:

hier noch etwas detaillierter

Georg

hier die entsprechende Patentanmeldung

Georg

Joerg schrieb:

Ja.

Klingt nach base line restorer. IIRC ist beim OP44 eine Beispielschaltung drin. (Ist nur noch im alten PMI-Datenbuch, bei AD gibts allerdings noch ein "obsoletes" Datenblatt).

mfg Rolf Bombach

Joerg schrieb:

Auch hier hilft, wie so oft, ein Tropfen WD40 ;-)

mfg Rolf Bombach

Vermutlich reicht hier eine Drossel im Feedback des TIA.

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Klar, schmieren hilft meist. Aber Du weisst ja, wie das im Eifer des Gefechts ist. Komm, die zwei Zentimeter kriegen wir auch noch schnell. Nochmal eben kurz reinlehnen. Ouieeee ... stink ... rumms ... schepper.

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wäre es nicht doch sinniger es wie in der Waffentechnik zu machen?

Magnetinduktiv, also mit Spulen die von dem Geschoss durchflogen werden.

Gruß Matthias

Hatte ich ja im vorletzten Post geschrieben, aber: Passiv erfordert himmlische EMI Ruhe, auf einem Schiesstand duerfte auch in Teutonien beinahe jeder ein eingeschaltetes Handy dabei haben. Dann gibt es noch die aktiven Verfahren (detuned oscillator usw.), aber das ist von der abgestrahlten EMI eine haarige Angelegenheit. Man will ja nicht, dass ploetzlich ein Mannschaftswagen mit blauem Pickel vorfaehrt, oder gar ein oliv-gruener ;-)

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