Welche (einfache) Wärmebildkamera

May 25, 2020 Last reply: 6 years ago 304 Replies

Joerg Niggemeyer schrieb:

Das wäre dann allerdings eine IR-Kamera, also ein Quantendetektor, und keine Wärmebildkamera. Mit Si geht das maximal bis etwa 1100 nm, allerdings wirklich auf dem letzten Drücker, üblicherweise kaum über 1000 nm.

Mit Verbindungshalbleitern vielleicht auch bis 1600 nm oder noch was drüber (InGaAs). Für wenig Rauschen und Dunkelstrom wird man auch diese Kameras kühlen, mehrstufige Peltiers. Wird also teuer. Für noch längere Wellenlängen geht es, AFAIK, ohnehin nur noch gekühlt. InSb im Bereich um 5 um hatte ich mal verwendet, da musste man Flüssigstickstoff einfüllen, für MCT sowieso.

Da ist die Wärmebildkamera einfacher. Die misst den Temperaturunterschied zwischen Kamera und Objekt mit Mikro-Thermometern. Reiner Strahlungs- austausch, kann daher in der Temperatur auch "von oben nach unten" schauen.

Am 29.05.20 um 10:15 schrieb Joerg Niggemeyer:

Ich hatte ja auch schon meine liebe Not, Helmut Schellong zu erklären, wie man mit einem Transistor in Emitterschaltung eine Spannungsquelle kurzschließt, un eine Sicherung auszulösen. Für deinen Gesprächspartner Sebastian Wolf war diese Schaltung schlicht "Murks", ist aber gang und gäbe zum Beispiel beim Überspannungsschutz, weil man mit sogenannten Crowbarschaltungen dann Schmelzsicherungen auslösen kann, die einen Verbraucher zuverlässig vom Netzteil trennen. Geht allerdings nur bei Versorgung mit Gleichspannung. Im Audiobereich lassen sich mit diesem Konzept auch Signaleingänge sperren, jedenfalls hat Revox solche Schaltungen gerne verwendet. Man kann das auch mit FET machen, der FET als Audioschalter findet sich im HEF4066, einem Standard-IC der CMOS-Serie. Benutzen Funkschau und Elektor bei ihren inzwischen alt gewordenen Stereocodern.

Von daher wäre ich bei Sebastian Wolf sehr vorsichtig, wenn der mal was schreibt. Für den ist der 4066 mit Sicherheit eine Wahnvorstellung, mit der man zum Psychiater muß. Gut, nehme ich eine Stange mit 25 Exemplaren, lege diese auf den Tresen des Arztes und sage: "Hier sind meine 25 Wahnvorstellungen." Das ist auch ein Mensch, der die Elektronik nicht kennt, noch nicht einmal deren Grundschaltungen.

Diskusionen mit sogenannten Nichtverstehern wie Schellong gehen sehr an die Nerven. Sie führen eigentlich immer zu menschlichen Zerwürfnissen, weil man selbst als Teil des Problems wahrgenommen wird, und weil man womöglich auch noch überreagiert und an die Decke geht. Die Lösung ist: Rechtzeitig nicht mehr antworten, und wenn sie dein Schweigen als "ich habe gewonnen" feiern. Damit beugt man Eskalationen vor und schützt seine Reputation im Netz.

Holger

Am 02.06.2020 um 18:34 schrieb Holger Bruns:

Weil du nicht verstanden hast, was das Problem war

Das war Murks, weil die Schaltung in keiner Weise zum Problem passt. Jeder hat das verstanden. Jeder ausser Holger Bruns

Wir wissen alle, dass du unter deiner Ahnungslosigkeit leidest

Es wäre für alle besser, wenn du zum Arzt gehst. Nur der Psychiater kann dir helfen. Allen anderen ist geholfen, wenn du weg bist. Dein krankes Geschwätz solltest du dem Arzt erzählen. Alle anderen werden durch dich nur belästigt

Am 02.06.20 um 18:52 schrieb Sebastian Wolf:

Na gut, dann antworte ich dir ausnahmesweise mal: Der Fragesteller schrieb "Sicherung gegen Spannung" in die Subject-Zeile. Die Sicherung sollte genauso arbeiten wie eine Sicherung gegen einen zu hohen Strom. Für mich bedeutet das: Abschaltung bei Überspannung.

Dann kam so nach und nach heraus, dass er gar nichts sichern wollte, sondern nur eine LED leuchten oder ein Relais anziehen lassen wollte, wenn bei einer Widerstandsmessung die Spannung über dem Meßobjekt größer als 200 mV werden sollte. Meine Anwort war: Schmitt-Trigger mit dem Operationsverstärker, und das war dann die Stunde des Rolf Bombach, dem kein Meßstrom klein genug sein konnte, weswegen herkömmliche OP nicht infrage kommen, und wenn sie FET-Eingänge haben.

Ich finde das immer noch übertrieben und fragte nach, ob sowas denn tatsächlich nur mit Elektrometerverstärkern gehen sollte, nannte einen Link auf ein Gerät in der 10k Euro-Klasse. Das sollte es dann aber auch nicht sein.

Am Ende teilte ich mit, dass Widerstandsmessungen mit Konstantströmen seit langem Stand der Technik sind und empfahl einen via Ebay erwerbbaren Bauteilprüfer für rund 10 bis 20 Euro.

Als das Drama endlich vorbei war, habe ich mir vorgenommen, sehr genau zu schauen, welche Probleme von wem wie besprochen werden, um dann meinen Senf eben dazu zu geben oder auch nicht. Wenn mir Leute zu dumm sind, wie Kurt Bindl oder Helmut Schellong, dann halte ich mich lieber heraus, bis zu dem Punkt, ab dem ich einfach gar nichts mehr schreibe - was in den allermeisten Gruppen sowieso der Fall ist. Aktuell lese ich nur in der Physikgrupe und der Elektronikgruppe, aber finde kaum etwas, was ich dort ernsthaft besprechen will.

Ich entwickele mir meine eigenen Schaltungen, ohne hier groß nachzufragen, und in der Regel funktionieren sie sogar recht gut. Meine Berufsaubildung kommt mir dabei sehr zugute.

Dann deine ständige Gebetsmühle wegen der Psychiatrie: Du solltest dich mal fragen, wie das wohl bei Menschen ankommt, die tatsächlich in der Psychiatrie arbeiten: Als Beleidigung. Mir persönlich gehen deine Antworten noch nicht einmal auf den Senkel, zumal ich weiß, dass psychisch kranke Menschen in Behindertenwerkstätten durchaus planvoll und werteschaffend arbeiten können. Es ist eben leider nur dummes Gerede von dir, das dich bereits in viele Killfiles befördert hat.

Holger

Start-Posting des betreffenden Threads: ==============================================================================

02/24/2020 16:02 Diesmal Spannungs- und nicht Stromsicherung gesucht

--------------------------------------------------- Hallo, ich bin möglicherweise nicht up-to-date, oder es gibt so was überhaupt nicht: Ich suche eine Schaltungslösung für eine Sicherung welche bei einer konkreten Spannung ein Signal, Relais, ect. auslöst. Zur weiteren Verwendung. Aber: Sie darf unterhalb ihrer Ansprechschwelle eigentlich keinen nennenswerten Strom aus der Messquelle ziehen. Rein theoretisch ein Schmitt-Trigger mit vorgeschalteten Mosfet. Geht aber leider nicht da gewünschte Schaltschwelle bei ca. 200mV liegt. Kann man so was überhaupt realisieren? ==============================================================================

Wie oben zu lesen ist, stimmt wirklich nichts von dem, das Du schriebst. Du hast das krankhaft erfunden und zusammenphantasiert! Warst Du zu oft im Phantasia-Park?

Mein Tip 02/24/2020 20:32 war und ist gold-richtig.

Ja, es ist Geschwurbel, was der Typ da geschrieben hat. Ja, er kann mit einem Meßverstärker auch 200 mV messen und zwecks "Sicherung" den angeschlossenen Verbraucher abschalten, und ja, das geht mit Operationsverstärkern mit MOSFETs in den Eingängen sogar sehr gut. Ich sehe nur, wie furchtbar ich mich mit meiner Einlassung auf dieses Gefasel ohne Hand und Fuß selbst reingelegt habe, und von daher mein Entschluß: Solchen Typen keine Tipps. Es ist genauso sinnlos wie eine Debatte mit Kurt Bindl über Frequenzmischer zur Erzeugung einer Amplitudenmodulation.

Holger

Am 02.06.2020 um 21:16 schrieb Holger:

Ja. Du hast das Problem nicht verstanden. Kein Wunder bei deiner fehlenden Expertise in elektronischen Fragen

Auch das ist falsch. Offensichtlich wieder ein Zeichen deiner Wahnvorstellungen

Ja, du bist wirklich schwer paranoid

Geh endlich zum Facharzt für Psychiatrie und erzähle ihm von deinen Wahnvorstellungen. Erzähle ihm, dass du dir krankhaft einbildest, von Elektronik Ahnung zu haben. Erzähle ihm, dass du dich Kurt Bindl überlegen fühlst. Erzähle ihm, dass du glaubst, dem ebenfalls kranken Helmut Schellong überlegen zu sein. Der Facharzt für Psychiatrie kann dir bestimmt helfen

Am 02.06.2020 um 22:07 schrieb Holger:

Keineswegs. Deine Worte sind der Beleg, dass du völlig ahnungslos in elektronischen Grundfragen bist. Jeder Lehrling im ersten Lehrjahr ist dir weit überlegen

Ja. Du hast das Problem eben nicht verstanden. Dabei ist es recht einfach - für Fachleute

Ja. Unterhalte dich mit Kurt Bindl. Das entspricht eher deinem Niveau

Am 02.06.20 um 23:05 schrieb Sebastian Wolf:

Zu denen du nicht gehörst, denn sonst hättest du ja eine Lösung aus der Hand geschüttelt. Stattdessen hast du nur deine Psychiatersprüche geklopft.

Holger

Am 27.05.20 um 11:55 schrieb Sebastian Wolf:

Wer ist denn das? Deine neueste Wahnvorstellung, du Spinner? Falls du mich damit meinst: Ich werde einen Teufel tun und euer Gelabere aber auch nur mit einem Wort kommentieren. Für LED gibt es Datenblätter. Da steht alles wesentliche drin. Da verzichtet man doch gerne auf speziell deine Beleidigungen, Fake News und Einweisungen in die stationäre Psychiatrie, du ahnungshubernder Vollidiot.

Holger

wo muss man das suchen, da vielleicht?

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Joerg Niggemeyer schrieb:

Ich fürchte, für die Dinge auf Fingers Seiten bedarf es einer bedeutenden Portion Kreativität und Tatkraft. Mit Holgers Selbstmitleid und den übrigen Defiziten kommt man nicht dahin

MfG Rupert

Am 03.06.20 um 09:42 schrieb Joerg Niggemeyer:

Naja, über den durchgeknallten Bastler würde ich normalerweise schmunzeln, aber hier in dieser Umgebung ist es leider nur ein weiterer Trigger, um mich erneut an die Wand zu stellen.

Ich halte viel von Datensparsamkeit und sehe in dem bekannten Namen unter deiner Anmerkung auch einen sehr guten Grund dafür. Man muß aus dieser unagebrachten Aufgebrachtheit jetzt erst einmal die Luft rausnehmen. Sonst habe ich nur noch diesen Kram am Hals. Ich bin kein Lebensberater.

Nö, meine privaten Projekte handeln, was Selbstbaugeräte betrifft, von profaneren Dingen als unfallträchtige Pfuscherei an Elektroanlagen. Mal baue ich einen einfachen Funktionsgenerator für den Audiobereich, mal einen Frequenzzähler, mal ein Labornetzteil, mal einen Audioverstärker, mal einen digitalen Vorverstärker mit DSP, mal einen Pulsweitenmodulator zur Ansteuerung eines Motors, Programmiergeräte für EPROMs, EEPROMs, Controller, und so weiter. Alles Dinge, die ich hier nicht besprechen will, weil ich keinen Streit suche. Natürlich kommen auch Reparaturen vor, die ich hier aus dem genannten Grund ebenfalls nicht mehr diskutiere, und möge es den einen oder anderen noch wirklich interessieren. Tut mir leid.

Holger

Am 03.06.2020 um 11:31 schrieb Holger Bruns:

Armer kranker Mann.

Am 03.06.2020 um 04:24 schrieb Holger Bruns:

Armer kranker Mann.

Am 02.06.2020 um 21:16 schrieb Holger:

Du hast weiterhin schwere Wahnvorstellungen! Geh zum Facharzt für Psychiatrie!

Am 02.06.2020 um 18:34 schrieb Holger:

Du hast weiterhin schwere Wahnvorstellungen! Geh zum Facharzt für Psychiatrie!

Hallo,

im>> fernen IR. Mit dem Online-Rechner für Schwarzkörper-Strahlung unter

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kann man ganz gut nachvollziehen, wieviel Leistung in den verschiedenen Spektralbereichen abgestrahlt wird.

Sonnenstrahlung ist natürlich keine ideale Schwarzkörper- strahlung, weil die Atmosphäre ja in bestimmten Wellenlängen- bereichen auch absorbiert. Die Grafik im Wikipedia-Eintrag zum Thema Sonnenstrahlung

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zeigt das ganz gut.

Bei einem idealen Schwarzkörperstrahler bei 5900K würde ca. 45% der Strahlungsleistung im (sichtbaren) Bereich zwischen 380nm und 760 nm abgestrahlt, knapp 11% im UV und knapp 44% im nahen und fernen Infrarot. Dort wird allerdings in verschiedenen Bereichen durch die Atmosphäre absorbiert, weshalb davon auf der Erdoberfläche nicht so viel ankommt.

Borosilikatglas (Lupe) ist etwa im Bereich 300nm - 2500nm transparent. In diesem Wellenlängenbereich strahlt ein schwarzer Körper etwa 93% der Strahlungsleistung ab.

Für die Sonne könnte man über den Daumen gepeilt sagen, dass etwa die Hälfte der von einer Lupe fokussierten Strahlung sichtbares Licht ist, der Rest Infrarot - vielleicht etwas weniger Infraro wegen der atmosphärischen Absorprion.

das heizt auch.

Das stimmt. Ich hab mal spaßeshalber die Spektren einer Taschenlampe mit LED und mit Glühlampe (Halogen) gemessen:

LED

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Glühlampe, Farbtemperatur 2961K
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Bei der LED kommt unterhalb von 400nm und oberhalb von 750nm nicht mehr viel. Ich könnte evtl. mit mehr Aufwand noch bis ca. 1150nm messen, aber die LED ist ja für sichtbares Licht designt, da würde ich keine Überraschungen im nahen Infrarot erwarten.

Das könnte etwas missverständlich rüberkommen, speziell mit Bezug auf die Messung:

Da wäre interessant, wie der Messaufbau ausgesehen hat und wie die Randbedingungen der Messung in Bezug auf die Lichtquellen.

Lichtquelle jeweils mit Lupe auf einen Thermometersensor abgebildet? Waren die Lichtquellen so eingestellt, dass sie in etwa die gleiche Beleuchtungsstärke (auf der Lupenoberfläche) erzeugt haben?

Du hast schon recht, dass die Erwärmung des Sensors bei der Glühlampe in diesem Experiment hauptsächlich von Infrarot- Strahlung kommt. Das bedeutet aber nicht, dass nur Infrarot-Strahlung direkt Wärme im Sensor erzeugen kann.

Der Sensor erwärmt sich, weil er Strahlungsleistung absorbiert und diese absorbierte Leistung Wärme erzeugt. Um beide Lichtquellen vergleichen zu können, müsste man also sicherstellen, dass der Sensor über den gesamten in Frage kommenden Spektralbereich gleichmäßig absorbiert, und nicht bestimmte Wellenlängenbereiche stärker absorbiert werden als andere. Im Fall des für Lupen oft verwendeten Borosilikatglases würden wir da von einem Bereich von 300nm - 2500nm reden.

Bei den obigen Messungen hatte ich die Lichtquellen so eingestellt, dass sich etwa die gleiche Beleuchtungsstärke (Abweichung 0,03%) am Sensor ergab. Man sieht, dass selbst im sichtbaren Bereich die Glühlampe ca. 76% mehr Strahlungsleistung (auf der Messfläche) erzeugt.

Der große Unterschied kommt daher, dass die Beleuchtungsstärke eine subjektive Größe ist, die mit einer sehr starken spektralen Gewichtung einhergeht:

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Wenn man über den obigen Spectralcalc-Online-Rechner die gesamte Strahlungsleistung eines schwarzen Körpers bei (im Fall der Glühlampe) 2961K berechnet, kommt heraus, dass im obigen Beispiel die Glühlampe insgesamt mehr als 16 Mal so viel Strahlungsleistung erzeugt wie die LED (immer bezogen auf die Messfläche bzw. die Fläche der Lupe) und auch innerhalb von 300-2500nm noch etwa das 13,5fache.

Es wird also auch deshalb wärmer, weil bei gleicher Beleuchtungsstärke die Glühlampe insgesamt deutlich mehr Strahlungsleistung erzeugt als die LED.

Wenn man den Temperatursensor so baut, dass er im Bereich von 300-2500nm wellenlängenunabhängig (wie ein schwarzer Körper) absorbiert und die Lichtquellen so einstellt, dass sie in diesem Bereich dieselbe Bestrahlungsstärke produzieren, würde auch die Erwärmung des Temperatursensors gleich sein.

Viele Grüße

Dieter

On 06/03/2020 13:18, Dieter Michel wrote: [...]

Die LED hat ab 410nm und 740nm praktisch 0. Das entspricht meiner Messung.

05/26/2020 19:26

------------------------------------------------------------- Umgebungstemperatur jeweils 21,1°C

Ich leuchte mit handelsüblichen Leuchtmitteln aus 20 cm Abstand auf einen Temperatur-Sensor (Thermoelement 3mm², silbrig). Keine Lupe!

LED-Birne 20W 4000K 2450 lm: Nach 10 s: 21,1°C Nach 30 s: 21,1°C Nach 60 s: 21,1°C Nach 120 s: 21,1°C

Glühlampe 120W: Nach 1 s: 23°C Nach 10 s: 28°C Nach 60 s: 36°C

-------------------------------------------------------------

Die LED-Birne hat mehr Lumen als die Glühlampe!

Das Meßergebnis ist absolut eindeutig.

Hallo Helmut,

Verstehe. Da müsste man das Absorptionsspektrum des Thermoelements kennen, um abschätzen zu können, ob es in bestimmten Wellenlängenbereichen mehr bzw. weniger Strahlung absorbiert.

Hast Du das mit dem Sensor in der Luft gemessen oder z.B. auf einer Fläche (Tisch) liegend?

Waren das beides Lampen in der klassischen Glühlampenform, rundum abstrahlend, oder mit Reflektor? Bei der Glühlampe: Ganz klassisch oder mit Halogeneinsatz wie in:

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?

Bei der Glühlampe vermute ich mal um die 2000 Lumen.

Lumen ist allerdings ein wahrnehmungsbezogener Wert, der diese starke spektrale Gewichtung mitbringt und zudem alle Abstrahlrichtungen zusammenfasst. Da kann man nur mit Zusatzinformationen abschätzen, wie die Beleuchtungsstärke auf dem Sensor sein wird.

Mal angenommen, Du hättest eine klassische Glühlampe (rundum strahlend, Farbtemperatur ca. 2700K), dann wäre wahrscheinlich die Strahlungsleistung der Glühlampe auf dem Thermoelement ca. 20mal so hoch wie bei der LED. Wie stark sich das dann erwärmt oder nicht erwärmt, hängt dann auch von dem Absorptionsverhalten des Thermo- elementes ab. Bei der ca. 20fachen eingestrahlten Leistung ist es aber schon zu erwarten, dass es sich da stärker erwärmt.

Viele Grüße

Dieter

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