Fototransistor und LED

On 28 Apr 19 at group /de/sci/electronics in article qa3hlr$fij$1@news1.tnib.de
<mh+usenetspam1118@zugschl.us> (Marc Haber) wrote:

Manuel Reimer <manuel.nulldevice@nurfuerspam.de> wrote:
Die Auswertung würde ich nicht rein analog machen. Besser das Signal auf
einen Analog-Eingang eines Arduino geben. Dann kannst du aus jedem
beliebigem analogen Eingangsignal ein sauberes digitales Ausgangssignal
machen.

... und dann hab ich nur WLAN.

https://www.kompf.de/tech/emeir.html

Wasserzähler ist ein wenig schwieriger, weil man bei einem Naßläufer
nicht nur durch die Glasscheibe durch muss sondern auch durchs
Wasser...

Das wäre ideal mit Ultraschall :) Geht prima in Wasser. Bei einem passend
focusierten Kopf mit etwas Öl/Koppelpaste(aka Tapetenkleister)/Wasser auf
die Scheibe gedrückt (Gummiband reicht) und ab geht die Luzie. Vor 30a war
ich noch fit mit US und hätte leicht einen brauchbaren aus der
Schrottkiste grabbeln können.



Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig)
Wolfgang

--
Ich bin in Paraguay lebender Trollallergiker :) reply Adresse gesetzt!
Ich diskutiere zukünftig weniger mit Idioten, denn sie ziehen mich auf
ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung! :p
(lt. alter usenet Weisheit) iPod, iPhone, iPad, iTunes, iRak, iDiot
 
noch auf dem
Labortisch und leuchte mit der LED direkt in den Fototransistor.

Wenn es die Komponenten aus dem TCRT5000 sind ist das LED IR
und man sieht es nur im Sucher einer Kamera leuchten.

Vermute mal immer noch R1=270, R2=100k und Vcc wohl 5V
http://www.embeddedFORTH.de/temp/a.pdf
Die Spannung U1 sollte etwa 1,2...1,5V sein. Wenn sie 5V ist,
ist das LED verpolt.

Also soll man es bleiben lassen oder besser die Profis nicht bei der
Arbeit stĂśren?

Man sollte bezĂźglich der MĂśglichkeiten realistisch sein und
Projekte angehen die man bewältigen kann.
Support von den Fachkundigen hier hilft nur begrenzt, weil
der optische Teil weitgehend experimentell bewältigt werden muß.

MfG JRD
 
Am 28.04.19 um 11:34 schrieb Marc Haber:
Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> wrote:
mit einem Röhrchen vor dem Fototransistor so daß der Fototransistor
möglichst nur den Unterschied zwischen weißem Hintergrund und dem roten
Zeiger der Messuhr erfasst und Streulicht ausgeblendet wird.

Also so wie es in der zitierten Anleitung steht?

So weit bin ich noch nicht, ich bekomme den Fototransistor nicht
hinreichend niederohmig, selbst wenn ich mit der LED direkt
reinleuchte.

Hallo,

notfalls kann man auch eine Laserdiode nehmen - halb im Ernst halb im
Spaß gemeint.

Vermutlich taugt die Schaltung nicht wenn das bei Dir nicht
funktioniert, vorausgesetzt alle Bauteile sind in Ordnung und der Aufbau
ist korrekt.

Es schadet auch nicht, wenn man versteht, wie man die Schaltung abändern
kann bezßglich Verstärkung und Schaltschwelle usw..

Man kann auch die spektralen Empfindlichkeiten von LED, Fototransistor
und Farbe des Zeigers und dem Hintergrund optimieren, das bringt auch was.


Bernd Mayer
 
Rafael Deliano <rafael_deliano@arcor.de> wrote:
noch auf dem
Labortisch und leuchte mit der LED direkt in den Fototransistor.

Wenn es die Komponenten aus dem TCRT5000 sind

Sind es nicht. Hast Du die zitiere Webseite Ăźberhaupt gelesen?

Vermute mal immer noch R1=270, R2=100k und Vcc wohl 5V
http://www.embeddedFORTH.de/temp/a.pdf
Die Spannung U1 sollte etwa 1,2...1,5V sein. Wenn sie 5V ist,
ist das LED verpolt.

U1 ist bei 2V. Wäre die LED verpolt, wßrde sie nicht leuchten. Oder?

Grüße
Marc
--
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Marc Haber | " Questions are the | Mailadresse im Header
Mannheim, Germany | Beginning of Wisdom " |
Nordisch by Nature | Lt. Worf, TNG "Rightful Heir" | Fon: *49 621 72739834
 
Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> wrote:
notfalls kann man auch eine Laserdiode nehmen - halb im Ernst halb im
Spaß gemeint.

Das hat man in der Tat auch schon probiert:
https://wiki.volkszaehler.org/hardware/channels/meters/water/wasserzaehler_ohne_s0

Ich tendiere aktuell eher zum "fertigen" Produkt aus
https://www.stall.biz/project/intelligenter-impulsgeber-w-mit-s0-schnittstelle-zum-nachruesten-fuer-konventionelle-wasserzaehler,
alleine die 3d-gedruckte Befestigung Ăźberzeugt halt doch mehr als
Gebastel mit den Muttern. Bleibt halt noch die Problematik mit der
S0-Schnittstelle.

Vermutlich taugt die Schaltung nicht wenn das bei Dir nicht
funktioniert, vorausgesetzt alle Bauteile sind in Ordnung und der Aufbau
ist korrekt.

Mir wĂźrde an dieser Stelle schon reichen, wenn mir jemand sagt, ob ich
die Konstruktion aus 100 kOhm-Widerstand und Fototransistor korrekt
als Spanungsteiler identifiziert habe und ob die Messung der
Teilspannung zwischen Widerstand und Fototransistor gegen Masse der
korrekte Ansatz ist.

Es schadet auch nicht, wenn man versteht, wie man die Schaltung abändern
kann bezßglich Verstärkung und Schaltschwelle usw..

Das verwendete Modul hat ein Trimmpoti fĂźr die Einstellung der
Schaltschwelle.

Man kann auch die spektralen Empfindlichkeiten von LED, Fototransistor
und Farbe des Zeigers und dem Hintergrund optimieren, das bringt auch was.

Das ist aber nun definitiv jenseits meiner Fähigkeiten.

Grüße
Marc
--
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Am 28.04.19 um 04:48 schrieb Uwe Borchert:
Hallo,

Am 27.04.2019 um 21:53 schrieb Manuel Reimer:
On 27.04.19 21:07, Marc Haber wrote:
Im Dunkeln ist die Teilspannung bei knapp 5V. Halte ich den
Fototransistor in die helle Arbeitsleuchte, geht die Spannung auf
0,3 V zurĂźck. Nur mit der LED bekomme ich den Fototransistor nicht
so weit durchgesteuert, dass die Spannung unter 4V absackt. Die LED
mit dem 270-Ohm-Vorwiderstand kommt mir auch ziemlich funzlig vor.

Da Ăźberhaupt eine grĂźne LED zu nehmen halte ich fĂźr einen Fehler.

Besser direkt einen Fototransistor mit Infrarot-Filter und eine
IR-LED.

In VIS kennt man die ungefähre optische Antwort, im IR nicht. Grßn
ist bei der gegebenen Aufgabenstellung sehr sinnvoll. Rot wäre es
definitiv nicht und bei IR hätte ich erst recht schwere Zweifel.

Die Auswertung wĂźrde ich nicht rein analog machen. Besser das Signal
auf einen Analog-Eingang eines Arduino geben. Dann kannst du aus
jedem beliebigem analogen Eingangsignal ein sauberes digitales
Ausgangssignal machen.

Die Auswertung wĂźrde ich nur rein analog machen. Aber dazu sollte
oder muss man das Licht pulsen.
Hallo,

ich würde die Auswertung auch analog machen. Man muß dazu das Licht
nicht unbedingt modulieren. StĂśrungen, etwa durch Computermonitore oder
Leuchtstoff- und Energiesparlampen, kann man analog ausfiltern weil die
eher hochfrequent sind. Als Filter kann schon ein einfaches RC-Glied
ausreichen wegen dem großen Abstand der Frequenzbereiche, Zeiger
vermutlich um 1 Herz herum und die StĂśrer sind eher im Kiloherzbereich
aktiv, also ein Abstand von 1 zu 1000 oder hĂśher.

Als Verstärker und Filter wßrde ich allerdings ein Opamp-IC verwenden,
da kann man die Verstärkung und Schaltschwelle leicht einstellen durch
die Auswahl eines Widerstandes oder Potis.


Bernd Mayer
 
Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> wrote:
ich würde die Auswertung auch analog machen. Man muß dazu das Licht
nicht unbedingt modulieren. StĂśrungen, etwa durch Computermonitore oder
Leuchtstoff- und Energiesparlampen, kann man analog ausfiltern weil die
eher hochfrequent sind. Als Filter kann schon ein einfaches RC-Glied
ausreichen wegen dem großen Abstand der Frequenzbereiche, Zeiger
vermutlich um 1 Herz herum und die StĂśrer sind eher im Kiloherzbereich
aktiv, also ein Abstand von 1 zu 1000 oder hĂśher.

Im Endausbau ziele ich auf den Liter-Zeiger, also eher 0,1 Hz oder so.
Und zum Schutz vor Fremdlicht kommt ein HT-Rohr drĂźber. Aber so weit
bin ich noch nicht, weil ich den Fototransistor eigentlich nur mit der
Labortischlampe anständig durchgesteuert bekomme.

>Als Verstärker und Filter wßrde ich allerdings ein Opamp-IC verwenden,

Vielleicht das, was auf dem TCRT500 verbaut ist?


da kann man die Verstärkung und Schaltschwelle leicht einstellen durch
die Auswahl eines Widerstandes oder Potis.

Wie auf dem TCRT500 vorhanden?

Grüße
Marc
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Marc Haber <mh+usenetspam1118@zugschl.us> wrote:
Volker Bartheld <news2019@bartheld.net> wrote:
On Sun, 28 Apr 2019 08:06:10 +0200, Marc Haber wrote:
Volker Bartheld <news2019@bartheld.net> wrote:
Lieber nähme ich gleich einen Arduino Nano
Die gĂźnstigen Arduinos haben halt alle nur WLAN, und das halte ich fĂźr
eine Krßcke. Ich hätte gerne ein Kabel.

? Die gĂźnstigen Arduinos haben USB, 22 digitale I/O-Pins (6 davon PWM, 8
mit ADC), beherrschen I2C und sprechen RS232 (mit einem MAX233) . Sicher,
daß wir von derselben Sache sprechen?

Nein, bin ich mir nicht, die im Web verfĂźgbar Literatur ist leider nur
fĂźr Leute, die schon seit Jahren damit arbeiten. Ich hab mir mal ein
E-Book zum Thema Arduino bestellt.

.... und jetzt die WissenslĂźcken aufgefĂźllt. Wird sicher fĂźr
Folgeprojekte oder fĂźr die Auswertung der S0-Impulse des
"professionellen" Impulsgebers interessant.

Grüße
Marc
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Am 28.04.2019 um 11:37 schrieb Marc Haber:
Volker Bartheld <news2019@bartheld.net> wrote:

? Die gĂźnstigen Arduinos haben USB, 22 digitale I/O-Pins (6 davon PWM, 8
mit ADC), beherrschen I2C und sprechen RS232 (mit einem MAX233) . Sicher,
daß wir von derselben Sache sprechen?

Nein, bin ich mir nicht, die im Web verfĂźgbar Literatur ist leider nur
fĂźr Leute, die schon seit Jahren damit arbeiten. Ich hab mir mal ein
E-Book zum Thema Arduino bestellt.

Warum fragst Du nicht einfach mal im Arduino Forum (Arduino.cc), in
"Deutsch"?

DoDi
 
Am 28.04.2019 um 11:34 schrieb Marc Haber:

So weit bin ich noch nicht, ich bekomme den Fototransistor nicht
hinreichend niederohmig, selbst wenn ich mit der LED direkt
reinleuchte.

Bist Du sicher, daß Du ihn richtig angeschlossen hast?
Da gibt es viele FehlermĂśglichkeiten, von der Fotodiode bis hin zum
Inversbetrieb.

BTW ein Fototransistor läßt Strom fließen, mit Widerstand hat das nichts
zu tun. Bei 100k Last reichen 50ÂľA fĂźr 5V Signal aus. Ich wĂźrde eher
vermuten, daß der Transistor vom Umgebungslicht schon so weit
ausgesteuert wird.

In Urzeiten habe ich schon einen aufgesägten BC107 an ein TTL Gatter
drangehängt, und ihn ßber 30cm mit einer roten LED als Lichtschranke
benutzt. Da sollte ein Fototransistor weit empfindlicher sein. Außer
wenn er sehr selektiv auf UV oder IR reagiert, und das von Deiner LED
nicht angeboten bekommt.

DoDi
 
On 28.04.19 13:01, Marc Haber wrote:
Ich tendiere aktuell eher zum "fertigen" Produkt aus
https://www.stall.biz/project/intelligenter-impulsgeber-w-mit-s0-schnittstelle-zum-nachruesten-fuer-konventionelle-wasserzaehler,
alleine die 3d-gedruckte Befestigung Ăźberzeugt halt doch mehr als
Gebastel mit den Muttern. Bleibt halt noch die Problematik mit der
S0-Schnittstelle.

Letztlich genau das was ich auch bauen wĂźrde.

"Konstantstrom" Ăźber den Fototransistor fahren und dann Kollektor des
Fototransistor an den Analogeingang eines Mikrocontrollers.

Das kannst du aber auch mit deinen bestehenden Bauteilen haben. Davon
lohnt sich immer ein paar da zu haben:

https://www.ebay.de/itm/252742123829

Was fĂźr einen Fototransistor hast du denn da?
Klares Gehäuse oder schwarzes?
Wenn es ein schwarzes Gehäuse ist, dann ist das Rätsel eigentlich auch
schon gelĂśst. Das "Schwarz" ist ein IR-Filter. Dein GrĂźn wird da nur
schwer durchkommen.

Gruß

Manuel
 
> Wäre die LED verpolt, wßrde sie nicht leuchten. Oder?

Wenn das grĂźne LED also leuchtet und
ein "SFH 309-5" verwendet wird bleibt zu hoffen
daß es nicht ein SFH 309-FA-5 in schwarzem Gehäuse
mit IR Filter ist.

MfG JRD
 
Am 28.04.19 um 11:34 schrieb Marc Haber:
Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> wrote:
mit einem Röhrchen vor dem Fototransistor so daß der Fototransistor
möglichst nur den Unterschied zwischen weißem Hintergrund und dem roten
Zeiger der Messuhr erfasst und Streulicht ausgeblendet wird.

Also so wie es in der zitierten Anleitung steht?

So weit bin ich noch nicht, ich bekomme den Fototransistor nicht
hinreichend niederohmig, selbst wenn ich mit der LED direkt
reinleuchte.

Hallo,

da wßrde ich mal die Polarität kontrollieren und ßberprßfen ob das
Bauteil defekt ist. Am Einfachsten mal einen anderen Fototransistor
verwenden, ergänzend auch mal nachmessen ob ßberall die korrekten
Spannungen anliegen - IIRC sind bei manchen Steckbrettern nicht alle
Leitungen durchverbunden. Ich meine die Langen, die man gerne fĂźr
Stromversorgung und Masse verwendet.

Grüße


Bernd Mayer
 
Am 28.04.19 um 13:01 schrieb Marc Haber:
Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> wrote:

Vermutlich taugt die Schaltung nicht wenn das bei Dir nicht
funktioniert, vorausgesetzt alle Bauteile sind in Ordnung und der Aufbau
ist korrekt.

Mir wĂźrde an dieser Stelle schon reichen, wenn mir jemand sagt, ob ich
die Konstruktion aus 100 kOhm-Widerstand und Fototransistor korrekt
als Spanungsteiler identifiziert habe und ob die Messung der
Teilspannung zwischen Widerstand und Fototransistor gegen Masse der
korrekte Ansatz ist.

Es schadet auch nicht, wenn man versteht, wie man die Schaltung abändern
kann bezßglich Verstärkung und Schaltschwelle usw..

Das verwendete Modul hat ein Trimmpoti fĂźr die Einstellung der
Schaltschwelle.

Man kann auch die spektralen Empfindlichkeiten von LED, Fototransistor
und Farbe des Zeigers und dem Hintergrund optimieren, das bringt auch was.

Das ist aber nun definitiv jenseits meiner Fähigkeiten.

Hallo,

Der Widerstand mit 100 kOhm stellt auch den Arbeitspunkt des
Transistorverstärkers ein. Genaugenommen ist das wegen dem aktiven
Bauteil kein einfacher Spannungsteiler.

Messung gegen Masse ist korrekt. Empfindliche Schaltungen kĂśnnen
manchmal Schwingen wenn man da lange Meßleitungen anschließt.

Beim Aufbau auf dem Steckbrett sollte man auf kurze Verbindungen achten.
Speziell an empfindlichen/hochohmigen AnschlĂźssen.

Man kann auch ohne Detailkenntnisse mit den Widerstandswerten
experimentieren. Ab 1 kOhm aufwärts sollte da noch kein Rauch
aufsteigen. An 5 V fliessen dann maximal 5 mA, das entspricht dann 25
mW, das erwärmt die Bauteile nur wenig.

Das mit der Farbabstimmung ist halb so wild. Man sollte halt mal kurz
das Datenblatt der Bauteile anschauen, da gibt es sicherlich Diagramme
Ăźber die spektrale Empfindlichkeit.

Hier gibt es auch eine erste schnelle Übersicht:
https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Fototransistor

Grüße


Bernd Mayer
 
Am 28.04.19 um 14:11 schrieb Rafael Deliano:
Wäre die LED verpolt, wßrde sie nicht leuchten. Oder?

Wenn das grĂźne LED also leuchtet und
ein "SFH 309-5" verwendet wird bleibt zu hoffen
daß es nicht ein SFH 309-FA-5 in schwarzem Gehäuse
mit IR Filter ist.

MfG  JRD

Hallo,

ja - hier ergänzend das Datenblatt mit den wesentlichen Unterschieden
der Typen, breitbandig versus Infrarot:

http://svn.clifford.at/metaparts/trunk/datasheets/DS_e69341b59f3c829ab7336b6ccc7dbb28.pdf

https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A501/sfh309f_Pb_free.pdf

Grüße


Bernd Mayer
 
Hi Volker,

? Die gĂźnstigen Arduinos haben USB, 22 digitale I/O-Pins (6 davon PWM, 8
mit ADC), beherrschen I2C und sprechen RS232 (mit einem MAX233) . Sicher,
daß wir von derselben Sache sprechen?

Die gĂźnstigen Arduinos haben einen ESP8266 Prozessor und kosten frei
China deutlich unter einem Euro. Warum man fĂźr dderart primitive
Angelegenheiten einen ATMEGA328-basierten Arduino nehmen sollte kann ich
auch nicht nachvollziehen ;-)

Marte
 
Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> wrote:
Wenn die LED eine der alten und lichtschwachen ist und dazu noch eine
breiten Abstrahlwinkel hat, dann kommt das auch als Ursache fĂźr die
mangelnde Empfindlichkeit in Frage.

Die LED ist neu gekauft und malt aus 1 cm Entfernung einen deutlich
sichtbaren grĂźnen Ring von eben solchem Durchmesser auf die
Tischplatte. Blendend hell ist sie dennoch nicht.

Grüße
Marc
--
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On 28.04.19 15:58, Andreas Bockelmann wrote:
Die Wasseruhr hat aber rote Zeiger, da halte ich den
Reflexionsgradunterschied zwischen weißem Hintergrund und rotem Zeiger
bei grĂźnem Licht fĂźr hĂśher als fĂźr IR.

Bei mir bei zwei Stromzählern mit IR im Einsatz.

Die rote Markierung "frisst" deutlich mehr vom IR als der "silberne"
Teil reflektiert --> Sehr starker Peak im Signal wenn die rote
Markierung kommt.

Dazu der Vorteil, dass (heute) Ăźbliche Zimmerbeleuchtung wenig IR
enthält und somit die Messung kaum stÜren.

Gruß

Manuel
 
On 28.04.19 15:51, Gerrit Heitsch wrote:
Warum muss man Ăźberhaupt einen Arduino nehmen und nicht direkt einen der
Controller von Atmel. Wenn man in Assembler programmiert kommt man mit
2-4KB sehr weit.

"Arduino" ist nichts anderes als der Controller mit Bootloader, externer
Beschaltung und einem passenden Wandler nach USB, das man direkt an
einen halbwegs modernen PC kommt.

Auch wenn die Libraries vieles stark vereinfachen: Im Arduino IDE wird
waschechtes C++ programmiert. Alle MĂśglichkeiten, inklusive
Objektorientierung, stehen zur VerfĂźgung.

Gruß

Manuel
 
Am 28.04.19 um 15:58 schrieb Andreas Bockelmann:
Manuel Reimer schrieb:

Der Fototransistor ist aber in jedem Fall bei IR deutlich
empfindlicher als bei GrĂźn.

Die Wasseruhr hat aber rote Zeiger, da halte ich den
Reflexionsgradunterschied zwischen weißem Hintergrund und rotem Zeiger
bei grĂźnem Licht fĂźr hĂśher als fĂźr IR.

Hallo,

ja - da denke ich genau so.

Wenn man etwas Rotes mit grĂźnem Licht beleuchtet, dann sollte das kaum
grĂźnes Licht reflektieren und ziemlich dunkel bleiben weil rote
Oberflächen grßnes Licht stark absorbieren.

Der weisse Hintergrund reflektiert theoretisch alle Farben gleich gut
und man erhält so einen starken Kontrast und damit eine hohen
Spannungsunterschied am Fototransistor beim Wechsel vom weißem
Hintergrund zum roten Zeiger. Das Rauschen wird dadurch auch optimiert
und die Empfindlichkeit fĂźr StĂśrstrahlungen vermindert.


Bernd Mayer
 

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