Ich benötige ein zweidimensionales Position Sensitive Device, Hersteller Sitek oder Hamamatsu, ist egal... aber woher? Pollin hat nur ein einziges eindimensionales PSD, und die Shops, die das Gewünschte haben (lasercomponents.com und rs-online.com), liefern nur an gewerbliche Kunden. Tja, und extra deswegen eine Firma gründen will ich eigentlich auch nicht :)
ebay.com hat manchmal welche, aber Preise sind gesalzen.
Meine Oldtimer
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( Artikel unfertig ) sind von ebay.de. Ca. 10x10mm in Glas vergossen. Hersteller unbekannt, eventuell DDR. Da habe ich mehrere davon. Datenblatt wäre wohl auch noch zu finden. Sind aber Oldtimer, haben also sicher ausgeprägten Kisseneffekt ( vgl. Seite 3 im Artikel ).
Dürfte ich mal vorsichtig anfragen, ob du einen davon entbehren könntest - und wenn ja, zu welchem Preis? Kisseneffekt ist mir egal. Ich brauche nur Linearität im Zentrum, außerhalb davon genügt mir die Information "weit weg vom Zentrum Richtung XY".
Ansonsten ist mir heute eine Lösung eingefallen, die auch mit zwei eindimensionalen PSD funktionieren müsste, auch wenn der Aufbau deutlich mehr Umstände macht.
Da du dich offensichtlich auskennst, mal eine Frage: es scheint PSD zu geben, die einen zusätzlichen gemeinsamen Anschluss haben und andere ohne einen solchen. Die einen benötigen eine Versogungsspannung und erzeugen Ströme, die anderen produzieren Spannungen. Sehe ich das richtig?
Auf der Suche just nach solchen Sachen bin ich zufällig auf die mir bisher unbekannten PSD gestoßen und rief Heureka! Ich möchte nämlich Motoren ansteuern, die einen Lichtpunkt genau ausrichten, und dafür brauche ich genau das, was ein PSD produziert: eine variable Spannung. Und zwar möglichst schnell und unmittelbar, denn die Masse der bewegten Mechanik wird schon zu genügend Trägheit führen, da brauche ich nicht noch mehr Trägheit durch eine zeitaufwändige Auswertung. Wenn ich Zeit hätte, würde ich einfach eine Webcam nehmen und das Bild auf dem Monitor analysieren...
Sollte kein Problem sein habe mich damals reichlich eindecken können:
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Für den 1-dimensionalen habe ich kein Datenblatt:
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Von der Beschaltung unaufwendiger wie im Anhang des Artikels S.7 dargestellt sind Quadranten-Dioden:
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Für die PSDs verwende ich zum Test roten 1mW Laser mit Optik aus ausgeschlachtetem Industriegerät:
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Da habe ich auch diverse davon. Die haben allerdings nur die Laserdiode/Monitordiode integriert, muß man Ansteuerung extern anbauen. Datenblatt kann ich raussuchen.
Wäre mir so nicht bekannt. Vgl. den Artikel: üppige Spannung brauchen alle, das Ausgangssignal ist Strom. Module können allerdings bereits (analoge) Elekronik enthalten.
Die Beschaltung stelle ich mir generell einfach vor. Mir geht es letztendlich nur darum, ein Gerät auf eine Lichtquelle auszurichten, wobei der Sensor mit ausgerichtet wird. Nach dem Ausrichten soll der Lichtpunkt also genau im Zentrum des Sensors ankommen. Wobei ich mir vorstelle, dass dieser Lichtpunkt durch eine simpele Lochblende erzeugt wird. Die Motoren bekommen eine Rechteck- Spannung, deren Impuls-Pausen-Verhältnis durch den Sensor gesteuert wird. Steht der Lichtpunkt im Zentrum, ist das Verhältnis 50:50 und die Motoren stehen still.
So weit der Plan. Meinst du, dass das mit Quadranten- Dioden wirklich einfacher geht und dass das "blinde" Kreuz nicht stört?
Könnte nur stören wenn der Lichtpunkt sehr klein wäre. Das dürfte normalerweise kaum der Fall sein. Die Lochblende müsste kleiner als Stecknadel-Durchstich sein ( da kommt dann arg wenig Licht durch ) und sich die Blende unmittelbar über dem Sensor befinden.
Das Problem ist meist eher umgekehrt: die dargestellte
4 Quadrantendiode hat nur 2mm Durchmesser. Meist ist der Lichtpunkt also zu groß und die Vorjustierung zu ungenau als daß man mit sie verwenden kann ( eventuell könnten natürlich Linsen helfen ... ).
Wie im Artikel auch dargestellt: man kann 4 Stück BPW34 verwenden. Das ist ungenauer, aber die haben vereinfachte Beschaltung weil getrenntes Substrat.
Die Doppel-Diode mit Fläche im Kern und Ring aussen erkennt ob zentriert. Aber sie gibt keine Richtungssignal für Positionierung. Ist für Fokussierung einer Lichtquelle verwendbar. D.h. wenn man Abstand beider Mechaniken verändern will.
Naja: wegen der verzögerten Reaktion des Motors, Spiel im Getriebe, Übergang Haftreibung auf Gleitreibung im Getriebe wird der um den Nullpunkt zappeln. Kann man ihm per Hysterese abgewöhnen, aber dann ist auch die Positioniergenauigkeit dahin. Controller und Stepper sind meist weniger nervtötend.
Wie "schnell" sind eigentlich solche PSD's. Könnte man damit mechanische Bewegungen bis zu 50kHz messen? (Um damit z.B. einen flinken Regelkreis zu speisen, der den Aktor dann darüber auf ne Solldistanz einregelt).
Nicht sehr schnell, kein Vergleich zu Fotodioden. Insbesondere wenn man 10x10mm oder 30x2mm Abmessungen hat. Die Oberfläche hat Widerstand und Kapazität zum Substrat, letztlich also RC-Kettenleiter vom Lichtpunkt zum Anschluß an den Kanten. Das wird dann zum Problem wenn man Umgebungslicht hat und Lichtquelle on/off tasten will um das rausrechnen. Ansonsten kommt man wohl schon über 1kHz und das reicht für Positionierung normalerweise aus weil immer noch schneller als Mechanik. Für höhere Bandbreite wäre kleine Bauform ( vgl. Pollin ) nötig, da ist Justierung der Optik schwierig.
Phil Hobbs (übrigens im englischsprachigen Usenet öfters aktiv) empfiehlt in seinem sehr empfehlenswerten Buch "Building Electro-Optical Systems, Making it all work", Chapter 3.5.10, als mögliche Alternative zu PSDs normale Photodioden und eine Schattenmaske.
Wenn Du nicht sehr hohe Geschwindigkeiten benötigst, genug Licht hast, und die Photodioden als Solarzellen betreibst, ist die Spannung logarithmisch zur Intensität und die Differenzspannung damit der Logarithmus der Intensitätsverhältnisse - Intensitätsschwankungen kürzen sich damit raus.
Oft zu empfindlich. Gehen bei Tageslicht, Laser gerne in Sättigung. Externer Shutter-Stuerpin wie bei Sony ILX703 ( ominöse Zeitschrift Heft 2 ) hilft dann auch oft auch nichtmehr. Alternativ zu PSDs gabs für Laser ehedem Fotodiodenzeilen. Niederige Auflösung und auch recht exotisch.
Vielen Dank für deine Sendung. Das Teil bringt mich allerdings zu obiger Frage zurück: es hat nur 4 Anschlüsse. Wenn ich eine Versorgungsspannung anlegen soll, dann beibt dafür nur das Gehäuse, und wenn dem so ist, frage ich mich, warum es keine Löfahne oder dergleichen hat.
Bei 1-dimensionalen ists einheitlich und ähnlich "tetra-lateral". Bei 2-dimensionalen gibts 2 Varianten:
"duo-lateral" : 2 Anoden, 2 Kathoden
"tetra-lateral" : 1 Kathode, 4 Anoden
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oder Hamamatsu psd_technical_information.pdf suchen.
Für AC-Lichtquelle gäbs leicht andere Schaltungsvarianten mit Kerkos
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Hamamatsu verwendet aber wohl immer noch analoge Divisions- schaltungen.
Meine Schaltung
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verwendet A/D-D/A-Wandler und FLASH-Eprom als Divisionsschaltung. Offensichtlich kann man die aber durch Controller mit integriertem A/D-Wandler ersetzen. Man muß auch nicht 35V verwenden, 0V wäre einfacher.
Die Schaltung habe ich mir zwar mal mit Eagle provisorisch auf Boards gesetzt:
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Die Boards sind aber derzeit zwar bestückt aber noch nicht inbetriebgenommen, d.h. noch nicht funktionsfähig. Sonst hätte man sie für Tests verwenden können.
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