Konstantlichtquelle

Um einzelne Bilder kalibrieren zu können wird ein Referenzlicht benötigt. Die Stärke dieser Lichtquelle soll sich innerhalb einer Woche um weniger als 1Promille ändern. Dazu habe ich eine LED in einen temperaturgeregelten Cu-Block eingebaut. Die Temperatur wird auf 45°C

| | | || | - | |\| | | | | LED '-----|-\ | 10k ||\| | | Foto- | | >--|___|-'|-\ | |\ ||-+ diode - -|+/ | >-----|+\ ||--||-+ | === | |/| .-|-/ | | GND | | |/ | === '----------' GND 4V Ref. .-. | |400 | | '-' | === GND

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05

Als OP-Amp wurde der LMC6482 verwendet. Der austretende Lichtstrom wurde mit einer weiteren auch temperaturgeregelten Fotodiode gemessen. Dabei erhalte ich als Ergebnis jetzt aber einen stetig ansteigenden Lichtstrom um 2E-3 pro Tag. Nach einem Tip habe ich die keramischen Kondensatoren in Styroflex getauscht. Das hat den Anstieg immerhin halbiert. Hat jemand noch weitere Tips?

Mathias Weierganz

Mathias Weierganz schrieb:

Hallo Mathias,

eine so langsame und geringe Änderung von 2E-3 pro Tag ist ziemlich schwer zu finden. Hast du schon mal nachgemessen, wie genau deine 4V Referenzspannung ist? Du wirst dort eine Refernz mit kleinem Temperaturkoeffizient und guter Langzeitkonstanz einsetzen müssen, sonst bringt dir deine ganze Regelung nichts.

Wie sieht es mit der Stabilität deiner Monitordiode und des Optischen Leistungsmessinstruments aus, mit dem du deine Messungen machst?

Die 270pF Integrationskondensator kommen mir ziemlich klein vor für eine Regelung, bei der die Grenzfrequenz des Istwerts auf 240Hz begrenzt wird. Hast du dir mal die Ausgangsspannung des Reglers mit dem Oszilloskop angesehen, ob die Sache überhaupt stabil ist und nicht vielleicht schwingt?

Gruß, Alexander

..und vorallem extrem zeitaufwändig. Man macht eine Änderung, nach einem halben Tag sieht es noch gut aus. Erst am nächsten Tag sieht man, wohin die Kurve geht.

Die ganze Schaltung ist in einer Box mit 10mm PS-Schaum Isolierung untergebracht. Der geheizte Cu-Klotz sorgt also auch für eine gleichmäßige Temperatur der Elektronik. Referenz ist LM4040-4.1 mit der Angabe für die long term stability von 120ppm für 1000h.

Die Monitordiode wird als Referenzdiode für die Fotometrie empfohlen. Ich verwende sie als Monitordiode für die Regelung und als Meßdiode. Wenn die beiden natürlich auseinanderlaufen habe ich verloren.

Die 270pF sind nötig, um die Schwingneigung zu verhindern. Das Signal ist schon stabil.

Mathias

"Mathias Weierganz" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mweier.newsoffice.de...

Das Prinzip koenntest du weiter durchziehen: Auch beim Messen die Referenzspannung von derselben Referenzspannungs- quelle holen.

Oder zum Messen sogar dieselbe Photodiode verwenden wie zur LED-Stromeinstellung in dem mechanisch hin- und hergeschaltet wird.

Ich nehme mal an, du hast keinen LM324 verwendet.

Es ist ein LMC6484. Es gibt natürlich besseres. Ich will noch mal einen Versuch mit OPA4277 machen. Der hat allerdings einen höheren Bias-Strom. Mein Strommeßgerät habe ich übrigens immer wieder mit einem Stromkalibrator überprüft. Es ist in der Zeit nicht weggelaufen.

Mathias

"Mathias Weierganz" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mweier.newsoffice.de...

Hey, mein LieblingsOpAmp :-)

Du hast also alle Alterungs-Daten von deinen Bauteilen zusammen, und kannst dir den Drift nicht erklaeren, selbst wenn alle Bauteile zufaellig in dieselbe Richtung driften wuerden.

Differenz beider Referenzspannungsquellen ebenfalls gemessen ?

Gibts von allen Bauteilen Alterungsdaten?

Nein, das geht nicht immer so einfach. Sobald ich messen will, muß ich ja mein geheiztes Kästchen öffnen. Gut, ich kann an die interessanten Punkte Drähte anlöten und nach außen führen, muß aber immer aufpassen, dass ich den mechanischen Aufbau zwischen Meßdiode und LED nicht verändere.

"Mathias Weierganz" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mweier.newsoffice.de...

Bessere Widerstaende und OpAmps auf jeden Fall, viele Kondensatoren auch, bei LEDs sieht's wohl mau aus weil nicht so werbewirksam, aber deren Alterung hast du ja schon gemessen :-)

Schon mal über eine Laserdiode mit integrierter Monitordiode nachgedacht? Und die Versorgungsspannung solltest du kontrollieren. Muß recht stabil sein.

- Henry

Was wäre der Vorteil? Ich habe damit keine Erfahrung.

Gerade mal einen Versuch gemacht und die Versorgungsspannung von 12V auf

Ich auch nicht. Erwarte aber einfach wegen kompakteren Aufbau bessere Werte. Das ist ja auch ein mechanisches/optisches Problem.

Mußt halt gucken, ob eine Laserdiode für deine Anwendung taugt. Billig gibts die im nächsten CD-Laufwerk.

Die Fotodiode wirkt als Stromquelle. Der Strom ist in erster Linie proportional zum Lichteinfall. Hängt dann aber auch von allem anderen mit ab!

Und wenn das geht und du keine Platzprobleme hast, dann würde ich auch noch den Styroporblock dicker machen. Oder das Teil gleich in eine Thermoskanne.

Wenn heute Abend Jörg im fernen Kalifornien aufwacht, sollte er dir helfen können. Hat wohl schon sehr viel in diese Richtung gemacht.

Ich kenne mich nur mit Datenübertragung bei Schwachlicht etwas aus.

Gruß - Henry

Hast Du mal ueberlegt, die Drift rauszuklemmen? Z.B. zwischen Photodiode und kalibrierter Stromquelle per MUX hin- und herschalten?

Das verstehe ich jetzt nicht ganz. Wenn ich statt der Fotodiode einen Strom einspeise funktioniert ja meine ganze Regelschleife nicht mehr. Ich könnte so nur die drift des ersten Op-Amp überprüfen.

Mathias

Henry Kiefer schrieb:

st?

elung

en

=2E

e.

eine

Ist es nich eher der Laser-Diodenstrom, der kontrolliert werden sollte?

--=20 mfg hdw

Er meint eine der vielen Chopper-Methoden. Geht, wenn du in dem Frequenzbereich des Choppsers keine Dateninformation benutzt. Auch bekannt als synchroner Demodulator oder so ähnlich.

Ein rotierender Spiegel am Eingang z.B. Gibts in Laserdruckern der besseren Art zum Ausbauen.

- Henry

Wie meinen? Hat der Wecker schon geklingelt?

Aber im HF Bereich. Allerdings mussten wir differenziell (bei fixem Strom) beinahe jedes einzelne zusaetzliche Elektron per Handschlag begruessen.

Ich wuerde eine Klemmung erwaegen, damit schonmal die Drift der Schaltung selbst herausfaellt.

Horst-D.Winzler schrieb:

Hm. Mir ist auch gerade eingefallen, das die Laserdioden schnell altern. Mist. Neue Vorschläge?

Irgendwo hatte ich auch mal eine als alterungsarme Leuchtdiode beworbene gesehen.

- Henry

Könnte man nicht einfach eine alte Leuchtdiode nehmen? Ich nehme mal an, die Alterung verläuft logarithmisch. Wenn man also eine LED hat, die ein paar Jahre brennt (aus einem dauernd laufenden Elektrogerät ausbauen, wie Router o.ä.), dann sollte sich da doch nicht mehr viel ändern, oder?

Nicht ueberpruefen, sondern unbesehen rauswerfen. D.h. Du schaltest in regelmaessigen Abstaenden eine Stromquelle auf, haeltst in der Zeit die Regelung fest, miss Ist gegen Soll und schaltest zurueck, diesmal aber unter Abzug der Ist-Soll Differenz.

Ich glaube, in Deutsch heisst das Klemmung.