Spezielle Fotodiode gesucht

Moin!

Ich suche eine Fotodiode, deren Empfindlichkeit im gesamten sichtbaren Bereich des Lichtes ungefähr gleich ist. Konkret geht es um die Ausmessung der Spektren von verschiedenen Stoffen und der der auftretenden Linien (usw.). Leider hat mein groups-googlen wider erwarten keine Ergebnisse gebracht, mir gingen auch die Suchbegriffe aus. Oder nehm ich dazu besser eine Fotodiode wie die BPW 21, die dem Empfinden des menschlichen Auges entspricht?

Daniel

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Daniel Fett
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Leite das Licht durch ein Prisma und analysiere es Punktweise.

Robert

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R.Freitag

Daniel Fett schrieb:

Sowas gibts nicht. Üblicherweise nimmt man eine 'bekannte' Photodiode und linearisiert sie, entweder über Herstellerdaten oder über eine Kalibrierungsmessung.

Dann hat das Ding aber doch leider die Empfindlichkeit des menschlichen Auges und die ist nunmal nicht gleich über das Spektrum.

Üblicherweise macht man sowas über Prismen oder Gitter/Spalte. Dabei wird das Spektrum lokal differenziert, also über eine Ablenkung. Das ist auch genauer. Dafür gibts auch fertige Geräte. Die verwenden entweder eine CCD Zeile für die Detektion, oder drehen das Prisma/Gitter vor einer Photodiode.

- Carsten

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Carsten Kurz

Daniel Fett wrote: : Moin!

: Ich suche eine Fotodiode, deren Empfindlichkeit im gesamten sichtbaren : Bereich des Lichtes ungef?hr gleich ist. Konkret geht es um die : Ausmessung der Spektren von verschiedenen Stoffen und der der : auftretenden Linien (usw.). Leider hat mein groups-googlen wider : erwarten keine Ergebnisse gebracht, mir gingen auch die Suchbegriffe aus. : Oder nehm ich dazu besser eine Fotodiode wie die BPW 21, die dem : Empfinden des menschlichen Auges entspricht?

Irgendwelche BPWs habe ein solches Filter...

Bye

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Uwe Bonnes                bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

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Uwe Bonnes

Carsten Kurz verfasste am 24.06.2004 02:57 n.Chr.:

s.u.

Okay, meine Frage war etwas ungenau gestellt. Ich habe bereits ein aufgespaltenes Spektrum (durch Prisma/Gitter/etc., variabel). Das möchte ich nun mit einem beweglichen Sensor in seiner Ausdehnung und Intensitätsverteilung analysieren, also das gesamte Spektrum "abfahren". Das Problem dabei ist, dass ich ja nicht feststellen kann, an welcher Stelle des Spektrums sich der Sensor gerade befindet. Daher bringt mir eine Kalibrierung recht wenig.

Damit ist auch R. Freitags Tipp nicht das, was ich suche: Welcher Sensor hat denn bei allen Spektralfarben die selbe Empfindlichkeit?

Warum so kompliziert? Das ganze wird ein mehr oder weniger universelles Messgerät, besser vielleicht "Visualisierungsgerät" für den Einsatz in der Schule.

Danke aber schonmal,

Daniel

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Daniel Fett

Daniel Fett schrieb:

Hallo Daniel,

man schaltet in so einem Fall mehrere Sensoren mit unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit zusammen. Deshalb ist, so paradox es klingt, das Wort "Farbsensor" der bessere Suchbegriff.

MfG hjs

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Hans-Jürgen Schneider

variabel).

Wie ja schon gesagt: es gäbe CCD-Zeilensensoren. Teile wie ILX703 mit etwa 20mm Länge kann man an Controller hängen. Noch grössere Teile hängen als Scanner an PCs.

CCD auch nicht, aber sie sind typisch auf sichtbares Licht optimiert, ca. grünempfindlich.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Daniel Fett schrieb:

Ohne geht das nicht. Du musst ohnehin den Mechanismus für das Abfahren örtlich genau definieren können, sonst ist das witzlos. Also Stepper mit Referenzposition, Servopoti, was auch immer. Du kannst einen beliebigen Sensor auch über ein kontinuierliches, halbwegs bekanntes Spektrum kalibrieren. Kannst auch mal über ne CCD Zeile nachdenken. Wenn das Ding für den Unterricht geeignet sein soll, muss es ja wohl nicht so furchtbar genau sein, bzw. das kalibrieren ist Teil des Lernprozesses.

Ich kenne keine Sensoren, die linear sind. Es gibt ein paar Spezialsensoren für Farbmessungen, die überlappende Spektralbereiche abdecken, aber das löst das Problem ja auch nicht.

- Carsten

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Carsten Kurz

Äh, BPW 21. Da ist ein BG93 oder so Filter schon drin. Das würgt dann den Rotanteil ab. Zusammen mit der schlechten Blauempfindlichkeit ergibt sich dann ungefähr Augen- empfindlichkeit mit Maximum bei 565 nm. Die normalen Photometriedioden BPW20 gibt's AFAIK nur noch als -R Typ, also wo die ohnehin für diesen Zweck störende Rotüberhöhung noch "verbessert" wurde. Vielleicht kann man Allerweltsdioden einigermassen durch (teure) Filterkombinationen hinquälen, BG34 entsprechender Dicke + FG3, weissdergeier. Allerdings hat das den Nachteil, dass die Empfindlichkeit in den Keller geht, wenn man alles mehr oder weniger stark wegfiltert. Vielleicht hat UDT "linearisierte" Photodioden im Angebot, ich wage allerdings nicht, an den Preis zu denken. Blauempfindliche sind daher vorzuziehen.

Diese "Wellenlängensensoren" aus 2 Photodioden unterschied- licher Wellenlängenempfindlichkeit könnten noch am ehesten gehen. URL:

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Wenn ich mir so die Empfindlichkeitskurve ansehe, dann würde bei einer Abschwächung des Signals der "roten" Diode auf 40% oder so in der Summe was schon einigermassen Wellenlängenunabhängiges rauskommen. WS-7.56, läppische

35 Euronzen in der economy-Ausführung, ächz. Da kriegt man ja gleich einen 3 Dioden Farbsensor.
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mfg Rolf Bombach
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Rolf Bombach
[...]

Hat man bei sowas nicht das Problem das die spektrale Empfindlichkeit ortsabhaengig ist?

--
Dr. Juergen Hannappel          http://lisa2.physik.uni-bonn.de/~hannappemailto:hannappel@physik.uni-bonn.de  Phone: +49 228 73 2447 FAX ... 7869
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Juergen Hannappel

Farbsensor ja, die Wellenlängendingsbumsdoppeldiode hingegen ist vertikal integriert, ist also allenfalls leicht "Ringsichtig". Es ist ein Bauteil, oben die erste Anode, dann als Zwischenschicht die gemeinsame Kathode, unten dann die zweite Anode, alles monolithisch, wahrscheinlich ein Mehrfachdiffusionsverfahren. Beim Farbsensor hilft Streuscheibe mit Intensitätsverlust verbunden :-(, oder rasche Rotation ;-))

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mfg Rolf Bombach
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Rolf Bombach

[...]

Lass die Finger von einer Mechanik die deine Diode durch das s"Sektrum" bewegt. Nach meiner Erfahrung scheitern die meisten Projekte an einem ordentlichen Gehäuse oder an mechanisch bewegten Teilen.

Nimm einen Zeilensensor und kalibrier ihn (wie hier schon mehrfach beschrieben). Es ist allerdings meistens nicht sonderlich einfach, einen CCD ordentlich anzusteuern damit auch "vernünftige" Sachen rauskommen. Mach dir das Leben einfach und suche nach einem CMOS-Zeilensensor (monochrom). Da ist die Ansteuerung weit einfacher und du brauchst auch keine 3 verschiedene Versorgungsspannungen. Mit etwas Glück findest du sogar was mit integriertem ADC (z.B. den TSL3301 von

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Das ist auf jeden Fall einfacher, genauer und schneller als was mechanisches. Und funktioniert auch in 5 Jahren noch.

Grüße

Frank

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frankhaussmann

TSL2550 (Taos) benutzt fuer ein Farbtemperaturmessung 2 unterschiedliche Dioden. Vielleicht auch ein Ansatz. siehe Funkamateur, aktuelle Ausgabe.

Am einfachsten ist sicherlich eine USB-cam - anstelle des Objektivs setzt du das Prisma zum Aufspalten des Spektrums davor, so das der gesamte Chip ausgenutzt wird. Kannst dann nun schon allein nur mit den Helligkeitsinfos auswerten. 640 pixel für das gesamte sichtbare (und vielleicht auch noch nah IR) Spektrum sind doch eine gute Auflösung. Hast sogar noch (wenig genaue) Farbinfos :-). Und wenn du über die 480 Spalten auch noch den Mittelwert bildest wird es noch genauer (ev. winkelkorrigiert).

M.

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Bitte auf mwnews2@pentax.boerde.de antworten.
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Matthias Weingart

Matthias Weingart schrieb:

Naja, was die Positionen angeht vielleicht, ansonsten sind diese ganze fertig Kameras nicht gerade auf reproduzierbare Signale hin konzipiert. Was da alles an AGC etc. läuft lässt nichts brauchbares erwarten. Außerdem sind die Sensoren bei diesen Dingern derartig klein, daß man da kaum hinkommen wird.

- Carsten

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Carsten Kurz

Am Fri, 25 Jun 2004 16:42:00 +0200 hat Carsten Kurz geschrieben:

Da würde ich eher mit einer Scanner-Zeile zu basteln beginnen. Ev. reicht es ja den Motor abzuklemmen und die Referenzpunkt-Lichtschranke zu simulieren. Über die Höhe des entstandenen Bildes kann man ja dann schön mitteln. Vielelciht kann man ja den Motor auch benützen um eine Kalöibrationsvorlage zu bewegen - oder der Scanner(-treiber) macht die Kalibration eh schon selbst.

--
Martin
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Martin Lenz

Hi!

Das wird schwierig, eben _weil_ der Scanner sich an einem weißen Plastikstreifen oberhalb der Glasscheibe kalibriert. Passiert das nicht, eben weil man den Scanner zerlegt hat, kommt übelster Mist raus - weil der Scanner jede Spalte (jeden Pixel der CCD-Zeile) normiert auf das, was er zu dem Zeitpunkt "gesehen" hat, als er am weißen Streifen vorbeigekommen wäre.

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Am Fri, 25 Jun 2004 18:39:07 +0200 hat Michael Eggert geschrieben:

Da sehe ich 2 Möglichkeiten:

1) Wenn möglich, diese Kalibrierdaten zu speichern. 2) Den Motor nicht ganz stillsetzen, sondern nach 1..2 cm eine Art Freilauf (mech. mit fehlenden Zähnen auf dem zahnriemen oder elektrisch) wirksam werden zu lassen. D.h. der Motor beginnt bei der Kalibrierstelle zu drehen, wenn er bei einem Schlitz, der in den Deckel gemacht wurde (wo das Spektrallicht einfällt) angekommen ist, wird die Lampe und der Motor ausgeschaltet (mit einigen MOSFETs die Leitungen unterbrechen, bei der Lampe aber vor dem Wandler nicht auf der Hochspannungsseite). GGf wird man die Kalibration nicht mit dem Plastikstreifen machen sondern mit der Lichtquelle, die nachher spektral zerlegt wird. Etwaige Sicherheitsabfragen muß man halt geeignet simulieren - und den Motor wieder einschalten, wenn der Schlitten zurückfahren soll.
--
Martin
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Martin Lenz

Martin Lenz schrieb:

Die neueren CCDs von Sony sind so einfach zu beschalten, daß es sich garnicht lohnt, dafür mit Scannern rumzuspielen, würde ich sagen.

Ein unangenehmes Feature bei Scannern ist, daß die mittlerweile alle ne Kalibrierung vor dem Scan machen. Baut man die Zeile aus, wird das relativ schwierig.

- Carsten

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Carsten Kurz

Hi!

[Scanner zerlegen]

Diese Kalibrierung passiert schon im Scanner oder spätestens im Treiber, an die Daten kommt man nicht heran. Ziel ist es, unterschiedliche Empfindlichkeiten der einzelnen Pixel der Zeile auszugleichen, sonst gibts streifige Bilder. Der Weißabgleich im Bild kommt erst später und hat damit nix zu tun.

Man kann auch den Motor komplett rausnehmen und für ein paar Sekunden nach Scanstart eine Weißlichtlampe statt der zu messenden einschalten, dann bezieht der Scanner später alles auf die Zerlegung des weißen Lichts, einschließlich der spektralen Empfindlichkeit.

Aber macht das Spaß, wo man doch auch eine billige Digicam/Webcam schlachten kann, die solche Spielereien (weißer Streifen) nicht braucht? Sollte bloß eine ohne oder mit deaktivierbarem "Auto- Weißabgleich" sein.

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Am Fri, 25 Jun 2004 20:38:20 +0200 hat Michael Eggert geschrieben:

Ich würde sagen, ja, da der Zeilensensor der Aufgabe "Spektralanalyse" mWn viel besser angepasst ist, als ein Flächensensor. Irgendeine Art von Weißabgleich wird man immer brauchen.

--
Martin
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Martin Lenz

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