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Hallo zusammen!

Als Maschbau Student hat es mich nach langer Zeit doch nochmal in die E-Technik verschlagen, ich habe folgendes Projekt:

Eine Photodiode überwacht einen dunklen Raum, sobald Licht eintritt schlägt die Diode Alarm. Um die Temperaturdrift der Fotodiode auszugleichen habe ich einen RC Hochpass integriert (Temperaturbereich -20 bis 60 °C). Soweit funktioniert alles, Spannung nach dem Hochpass zwischen 0,1 und 0,5 V (je nach Beleuchtung). Um mehrere Dioden abfragen zu können soll ein OR-Gatter nachgeschaltet werden, dazu muss aber eine Schwellspannung von 2 V sicher erreicht werden.

Das Problem:
die obige Verstärkerschaltung funktioniert nicht, am Ausgang des OPVs liegt konstant die Versorgungsspannung an (auch bei geschalteten 0 V nach dem Hochpass)... Ach ja, der OPV(MCP6242) wird mit 5 V zu GND gespeist.
Was nun? Für Ideen bin ich sehr dankbar, auch ganz neu.

Grüße

Fuxs

» Hallo zusammen!
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» Als Maschbau Student hat es mich nach langer Zeit doch nochmal in die
» E-Technik verschlagen, ich habe folgendes Projekt:
»
» Eine Photodiode überwacht einen dunklen Raum, sobald Licht eintritt
» schlägt die Diode Alarm. Um die Temperaturdrift der Fotodiode
» auszugleichen habe ich einen RC Hochpass integriert (Temperaturbereich -20
» bis 60 °C). Soweit funktioniert alles, Spannung nach dem Hochpass zwischen
» 0,1 und 0,5 V (je nach Beleuchtung). Um mehrere Dioden abfragen zu können
» soll ein OR-Gatter nachgeschaltet werden, dazu muss aber eine
» Schwellspannung von 2 V sicher erreicht werden.
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» die obige Verstärkerschaltung funktioniert nicht, am Ausgang des OPVs
» liegt konstant die Versorgungsspannung an (auch bei geschalteten 0 V nach
» dem Hochpass)... Ach ja, der OPV(MCP6242) wird mit 5 V zu GND gespeist.
» Was nun? Für Ideen bin ich sehr dankbar, auch ganz neu.
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» Grüße
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» Fuxs

---
Hallo Fuxus,

Grundsätzlich mal - da wäre der Kondensator falsch.
--Deine Idee was gesondert zu machen ist gut, jedoch warst auf der falschen Fährte unterwegs.

Hier einmal das Datenblatt:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21882d.pdf

Im Prinzip geht es so, dass die Spannung die sich durch Beleuchtung an der Photodiode ändert,
mit einem Differenzwert verglichen werden soll
und dem entsprechend am OPV Ausgang die Antwort geliefert wird.
Daher wäre der Hochpass- weil Kondi-Trennung, nicht das Richtige im Strompfad.
Also ginge es, indem du die Ph-Diode direkt am Eingang des OPV anschließt.

Hier ein Beispiel:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00682c.pdf
Auf Seite 4 in der obigen Applikation:
Da hast 2 Möglichkeiten, wie man eine Ph-Diode anschließen kann.

Hier gibts noch ein paar Beispiele:
http://www.national.com/an/AN/AN-20.pdf#page=6

Das Ganze geht nicht nur mit einem OPV, sondern auch mit einem Komparator.
Schau mal auf den http://www.national.com/apnotes/
Seiten. Wirst bestimmt fündig.

Viel Spass beim Photonen
Grüße
Gerald

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

Hallo Fuxs

Warum willst du eine Photodiode einsetzen? Ein Phototransistor ist wesentlich effektiver und für ein Dämmerungsschalter ist ein Photowiderstand, mit seiner Trägheit, noch besser geeignet. Der unterdrückt die 100Hz von Kunstlichtbeleuchtungen automatisch.
Der OPV muss als Schmitttrigger geschaltet werden. Bei einer schnellen Photodiode und auch beim Phototransistor , braucht der Schmitttrigger eine größere Hysterese, weil sonst, bei kritischer Kunstlichthelligkeit, eine 100Hz Rechteckspannung an deinem Ausgang ansteht.
Dein RC-Glied hat dir ja Gerald schon ausgeredet.

Gruß olit

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» » auszugleichen habe ich einen RC Hochpass integriert (Temperaturbereich
» -20
» » bis 60 °C). Soweit funktioniert alles, Spannung nach dem Hochpass
» zwischen
» » 0,1 und 0,5 V (je nach Beleuchtung). Um mehrere Dioden abfragen zu
» können
» » soll ein OR-Gatter nachgeschaltet werden, dazu muss aber eine
» » Schwellspannung von 2 V sicher erreicht werden.
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» » die obige Verstärkerschaltung funktioniert nicht, am Ausgang des OPVs
» » liegt konstant die Versorgungsspannung an (auch bei geschalteten 0 V
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» » dem Hochpass)... Ach ja, der OPV(MCP6242) wird mit 5 V zu GND gespeist.
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» Grundsätzlich mal - da wäre der Kondensator falsch.
» --Deine Idee was gesondert zu machen ist gut, jedoch warst auf der
» falschen Fährte unterwegs.
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» Hier einmal das Datenblatt:
» http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21882d.pdf
»
» Im Prinzip geht es so, dass die Spannung die sich durch Beleuchtung an der
» Photodiode ändert,
» mit einem Differenzwert verglichen werden soll
» und dem entsprechend am OPV Ausgang die Antwort geliefert wird.
» Daher wäre der Hochpass- weil Kondi-Trennung, nicht das Richtige im
» Strompfad.
» Also ginge es, indem du die Ph-Diode direkt am Eingang des OPV
» anschließt.
»
» Hier ein Beispiel:
» http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00682c.pdf
» Auf Seite 4 in der obigen Applikation:
» Da hast 2 Möglichkeiten, wie man eine Ph-Diode anschließen kann.
»
» Hier gibts noch ein paar Beispiele:
» http://www.national.com/an/AN/AN-20.pdf#page=6
»
» Das Ganze geht nicht nur mit einem OPV, sondern auch mit einem
» Komparator.
» Schau mal auf den http://www.national.com/apnotes/
» Seiten. Wirst bestimmt fündig.
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» Gerald

Hallo und Dank erstmal,

sorry, habe mich nicht ganz deutlich/komplett ausgedrückt. Folgende Überlegungen/Versuche (eher probieren) haben zu dieser (nun kompletten) Schaltungsvariante geführt.

Fotodiode (FD) muss sein, Fototransistor oder -widerstand zu langsam. Es handelt sich um einen komplett dunklen Raum, sobald darin eine Lichtquelle angeht, muss die Schaltung reagieren (ms Bereich). Daher ist das dynamische Verhalten egal, Schaltsignal nach dem ersten Impuls, danach wird die Anlage abgeschalten.

Temperaturkompensation der FD nötig wegen der hohen Temperaturspanne. Schaltung über einen Differenzen/Instrumentenverstärker habe ich verworfen, will mir nicht noch eine FD (als Referenz) an Bord holen. Ich befinde mich teilweise nahe an der Detektionsgrenze der FD, deswegen die Temperaturkompensation.

Jetzt kommt das RC Glied ins Spiel. Mit der Grenzfrequenz von ca 0,3 Hz geht Alles durch, die Temperaturänderung mit ihrer geringen "Frequenz" bleibt hängen.

Zu den Gattern: sobald eine FD anschlägt gibt das OR den High-Wert aus. Als Testfunktion ist das NAND geschaltet, beim Einschalten werden alle FDs beleuchtet, das NAND müsste dann vom High-Wert auf Low springen -> Alle FDs funktionieren.

So, Ende meiner Geschichte Die Soll-Funktionalität der gesamten Schaltung ist jetzt bekannt, ich hoffe Ihr könnt mir bei der Ist-Lösung helfen.

Dank und Gruß

Fuxs

» Fotodiode (FD) muss sein, Fototransistor oder -widerstand zu langsam.
Wenn du von ms sprichst, glaub ich das nicht
» Es » handelt sich um einen komplett dunklen Raum, sobald darin eine Lichtquelle
» angeht, muss die Schaltung reagieren (ms Bereich).
Daher ist das dynamische
» Verhalten egal,
Gerade auf das dynamische Verhalten kommt es an. Helligheit sprunghaft hoch -> Schaltung reagiert.

Oder kann die Helligheit auch ganz langsam ansteigen und ab einer bestimmten Schwelle soll geschaltet werden?

» Temperaturkompensation der FD nötig wegen der hohen Temperaturspanne.
» (Temperaturbereich -20 bis 60 °C).
Wirklich?

Na gut, R2R OP scheint's schonmal zu sein.

Und die FD würde ich als lichtabhängige Stromquelle schalten.

» Schaltung über einen Differenzen/Instrumentenverstärker habe ich
» verworfen, will mir nicht noch eine FD (als Referenz) an Bord holen. Ich
» befinde mich teilweise nahe an der Detektionsgrenze der FD, deswegen die
» Temperaturkompensation.

Wieso? und ..
Von welcher Helligkeit reden wir denn?

» Jetzt kommt das RC Glied ins Spiel. Mit der Grenzfrequenz von ca 0,3 Hz
» geht Alles durch, die Temperaturänderung mit ihrer geringen "Frequenz"
» bleibt hängen.

Das ist doch so gewollt?

Was ich nicht verstehe, ist die Spannung von 0,02..0,5V NACH dem 1 myF Kondensator. Etwa nen Elko mit Reststrom oder Meßfehler?

» Zu den Gattern: sobald eine FD anschlägt gibt das OR den High-Wert aus.

Die Gatter haben aber eine bestimmte Schaltschwelle. Das KANN mit einem Verstärker gutgehen. Besser wäre ein Komparator, der aus dem Analogen was Digitales macht. Was für Gatter?

» Als Testfunktion ist das NAND geschaltet ...
Korrekt, wenn die Analogschltung vorher ordentlich funktioniert.

hws

Bei der hochohmigen Beschaltung (5,1M Ohm) des nichtinvertierenden Einganges, der bestimmt PNP Transistoren am Eingang hat, kann ich mir gut vorstellen, dass der Biasstrom einen Spannungsfall von 0,2V erzeugt. Bei der eingestellten Verstärkung von 100 bleibt dem OPV nichts anderes übrig, als seinen Ausgang auf H-Pegel zu steuern. Um die Biasströme auszugleichen müsste der invertierende Eingang ebenfalls so hochohmig beschaltet werden, was natürlich Blödsinn ist, also 500Megaohm geht nicht. Aber vielleicht könnte man den nichtinvertierenden Eingang niederohmiger beschalten. Zum Beispiel 10kOhm dann währe der Spannungsteiler zur Verstärkungseinstellung 10kOhm und 1Mohm.
Jedenfalls so unsymmetrisch wie die Eingänge momentan beschaltet sind wird das nichts.

PS
Die Zeitkonstante des RC-Gliedes beträgt dann anstatt 5s 10ms. Vielleicht muss das C auf 10µF vergrößert werden. Dann hätte man noch ein Tau von 100 ms. Es war ja die Rede von ms.

» Hallo und Dank erstmal,
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» sorry, habe mich nicht ganz deutlich/komplett ausgedrückt. Folgende
» Überlegungen/Versuche (eher probieren) haben zu dieser (nun kompletten)
» Schaltungsvariante geführt.
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» Fotodiode (FD) muss sein, Fototransistor oder -widerstand zu langsam. Es
» handelt sich um einen komplett dunklen Raum, sobald darin eine Lichtquelle
» angeht, muss die Schaltung reagieren (ms Bereich). Daher ist das dynamische
» Verhalten egal, Schaltsignal nach dem ersten Impuls, danach wird die Anlage
» abgeschalten.
»
» Temperaturkompensation der FD nötig wegen der hohen Temperaturspanne.
» Schaltung über einen Differenzen/Instrumentenverstärker habe ich
» verworfen, will mir nicht noch eine FD (als Referenz) an Bord holen. Ich
» befinde mich teilweise nahe an der Detektionsgrenze der FD, deswegen die
» Temperaturkompensation.
»
» Jetzt kommt das RC Glied ins Spiel. Mit der Grenzfrequenz von ca 0,3 Hz
» geht Alles durch, die Temperaturänderung mit ihrer geringen "Frequenz"
» bleibt hängen.
»
» Zu den Gattern: sobald eine FD anschlägt gibt das OR den High-Wert aus.
» Als Testfunktion ist das NAND geschaltet, beim Einschalten werden alle FDs
» beleuchtet, das NAND müsste dann vom High-Wert auf Low springen -> Alle FDs
» funktionieren.
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» So, Ende meiner Geschichte Die Soll-Funktionalität der gesamten
» Schaltung ist jetzt bekannt, ich hoffe Ihr könnt mir bei der Ist-Lösung
» helfen.
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» Fuxs

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ok, dynamisch. Ich will mich jetzt nicht festlegen, ist und bleibt deine Idee.

Meine Frage ist nur?
zuerst quer...
Sind das mehrere solcher Module?
Ist das für eine Alarmanlage in besonderen Bereichen, zB Kühlraum, größerer Kühlschrank?
...ok, ist nebensache...

--> ok, flip-flop gedanken mal:
Szene: Ruhe, alles ist dunkel, die FD schwellt den OPA nur mit ihrem Dunkelstrom,
der ja auch weggefiltert werden muss.
Dann kommt Licht, und die FD strömt, der OPV schaltet durch.
Ein hinten angeschalteter Akteur macht sein Ding.

---> Frage: ist beim Akteur auch eine Rückfallsperre, oder
nur eine einfache Weitergabe der registrierten Information?- so wie du es andachtest?

Weil, wenn der Elko da in Serie drinnen ist, dann fällt der Akteur
nach einer gewissen Zeit wieder ab, obwohl noch das Licht vorhanden ist.
UND - das wäre dann aus der Sicht des Akteurs so,
als ob wieder alles Dunkel ist. - also kein Licht mehr da ist.

-- Willst du das? Wenn ja dann, ok.
Wenn nein, dann musst du entwender eine Speicherfunktion einbauen, oder den Elko wegnehmen.
Wobei das mit dem Elko das bessere ist, weil es sonst
eben zu Missverständissen in der Funktion kommt.

Die unteren Frequenzen wegfiltern durch den Hochpass, hm,
gerade hier an dieser Stelle, auf diese Weise?
Dazu denke ich, dass du eine große Temperaturspanne nicht mit
nur einem od. zwei Bauteilen erschlagen kannst.
Das ist entsprechend aufwendiger.

--> Na, dann das Nächste wäre, wie ich schon vorschlug, und auch hws, ein Komparator.
Damit sparst das das NAND.
Der Komparator ist nämlich auch ein "analog-digital Konverter";
so mal auf die Schnelle gemaunzt.

Quinte: auf die Anwendung kommt der tragende Gedanke, das sollte noch ausgetüftelt werden.

---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

Servus!

» Fotodiode (FD) muss sein, Fototransistor oder -widerstand zu langsam.

FD mit typischer Schaltzeit im ns Bereich, nachfolgende OPVs, Gatter, Software (Signalverarbeitung) und Netzwerk verzögern weiter

» Gerade auf das dynamische Verhalten kommt es an. Helligheit sprunghaft hoch -> Schaltung reagiert.

Natürlich stimmt es, dass schnell geschalten werden muss, jedoch meine ich mit "dynamischen Verhalten" das Verhalten der Schaltung nach dem Signal. Es ist mir egal ob diese instabil ist und Schwingt. Die Beleuchtung erfolgt schlagartig, also nicht schleichend.

» Temperaturkompensation der FD nötig wegen der hohen
Temperaturspanne.(Temperaturbereich -20 bis 60 °C).

Es handelt sich um eine Schweißkabine, sobald sich der Lichtbogen bildet, soll die SChaltung ansprechen. Temperaturbereich deshalb: anfahren der Anlage im Winter; Schweißbetrieb.

» Was ich nicht verstehe, ist die Spannung von 0,02..0,5V NACH dem 1 myF Kondensator. Etwa nen Elko mit Reststrom oder Meßfehler?

Das ist die Spannung sobald die FD schaltet, sonst ist die Spannung 0 V (ohne den naschgeschalteten OPV). Hängt der REst der Schaltung dran, habe nach dem Kondenstaor eine Spannung von 0,01..0,015 V. Das irritiert mich. Kondensator ist kein Elko, ist Keramik.

» Die Gatter haben aber eine bestimmte Schaltschwelle. Das KANN mit einem Verstärker gutgehen. Besser wäre ein Komparator, der aus dem Analogen was Digitales macht. Was für Gatter?

Komperator habe ich auch schon versucht (LM239), selbes Problem mit den 0,01-0,015 V sobald der hinter dem Hochpass hängt. Gatter sind 74HCT30N und 74HCT32N

Dank und Gruß,

Fuxs

» Bei der hochohmigen Beschaltung (5,1M Ohm) des nichtinvertierenden
» Einganges, der bestimmt PNP Transistoren am Eingang hat, kann ich mir gut
» vorstellen, dass der Biasstrom einen Spannungsfall von 0,2V erzeugt. Bei
» der eingestellten Verstärkung von 100 bleibt dem OPV nichts anderes übrig,
» als seinen Ausgang auf H-Pegel zu steuern. Um die Biasströme auszugleichen
» müsste der invertierende Eingang ebenfalls so hochohmig beschaltet werden,
» was natürlich Blödsinn ist, also 500Megaohm geht nicht. Aber vielleicht
» könnte man den nichtinvertierenden Eingang niederohmiger beschalten. Zum
» Beispiel 10kOhm dann währe der Spannungsteiler zur Verstärkungseinstellung
» 10kOhm und 1Mohm.
» Jedenfalls so unsymmetrisch wie die Eingänge momentan beschaltet sind wird
» das nichts.
»
» PS
» Die Zeitkonstante des RC-Gliedes beträgt dann anstatt 5s 10ms. Vielleicht
» muss das C auf 10µF vergrößert werden. Dann hätte man noch ein Tau von 100
» ms. Es war ja die Rede von ms.

Servus!

Das ist ein Versucah Wert, morgen werde ich mich mal dranwagen und die Asymmetrie beseitigen. Die Anpassung des Kondensators werde ich auch vornehmen, Tau und die Grenzfrequenz muss ich nochmal betrachten.

Dank und Gruß

Fuxs

Servus!

Also, die Schaltung soll eine Schweißkabine überwachen. Sobald der Lichtbogen steht ->Signal. Nach den Gattern sitzt noch Software zur Signalverarbeitung, also kann das Signal auch wieder abfallen, die "Rückfallsperre" wird softwareseitig durchgeführt.

Zum Komparator (LM239) und Gatter: die Überlegung kam mir auch schon, nur verhält sich der genauso unanständig wie der OPV. Sobald der nach dem Hochpass dranhängt, habe ich eine Spannung von 0,01..0,015 V nach dem Hochpass wo eigentlich keine sein soll (ausgenommen die FD wird gerade angeleuchtet -> 0,02 bis 0,5 V). Das NAND Gatter, wie erwähnt, soll eine einfache Testfunktion gewährleisten. Wenn alle FD + Schaltkreis ok, dann Wechsel von High zu Low. Es qualmt beim Schweißen recht ordentlich, eine Verschmutzung ist nicht ausgeschlossen.

Mein Grundproblem stellt sich so dar, dass der OPV/Komparator nach dem Hochpass eine mir nicht erklärbare Spannung erzeugt (s.O.). Mit der Schaltung der FD und dem Hochpass allein habe ich bis jetzt gute Erfahrung bzgl. Temperaturdrift und unterschiedliche Beleuchtungsfälle gemacht. Die Verstärkung/der Vergleich des Signals nach dem Hochpass macht mir Ärger.

Dank und Gruß

Fuxs

» Komperator habe ich auch schon versucht (LM239), selbes Problem mit den
» 0,01-0,015 V sobald der hinter dem Hochpass hängt.

Beschäftige dich mal mit dem Komparator.

Ein Verstärker (OP) gibt eine Ausgangsspannung aus, die um den Verstärkungsfaktor v größer ist, als die Eingangsspannung.

Ein Komparator kennt an seinem Ausgang nur die zustände Null Volt und +Ub.
Dazu bekommt er eine Vergleichsspannung (z.B. mit Spannungsteiler von +UB, einer Spannungsreferenz oder wasauchimmer) und die zu messende Eingangsspannung.
Kommt die Eingangssapnnung über die Vergleichsspannung, geht der Ausgang schlagartig auf +UB. Liegt die Eingangsspannung darunter, bleibt der Ausgang auf 0 Volt.

Eine Vergleichsspannung von ~0,03V würde also nur dann einen Ausgangsimpuls ergeben, wenn die FD plötzlich beleuchtet wird

» Gatter sind 74HCT30N und 74HCT32N

Je nach Versorgungsspannung und Ausgangsspannung des Komparators mag die Wahl mehr oder weniger sinnvoll sein. Ich hätte erstmal an CMOS Pegel statt an TTL Pegel gedacht. Nach Geschwindigkeit ausgewählt?

Übliche Falle: Komparatoren mit OC Ausgang benötigen einen Pullup.
Wenn's schnell gehen muss, sollte man die Komponenten passend wählen. Incl. den µC, dessen REaktinsverzögerung wohl das schwächste Glied in der Kette ist. Also nen schnellen µC und das Programm interruptgesteuert.

Wobei ich ne ms als arschlahm empfinde, schnell wäre ne ns.

hws

» Servus!
»
» Also, die Schaltung soll eine Schweißkabine überwachen. Sobald der
» Lichtbogen steht ->Signal. Nach den Gattern sitzt noch Software zur
» Signalverarbeitung, also kann das Signal auch wieder abfallen, die
» "Rückfallsperre" wird softwareseitig durchgeführt.
»
» Zum Komparator (LM239) und Gatter: die Überlegung kam mir auch schon, nur
» verhält sich der genauso unanständig wie der OPV. Sobald der nach dem
» Hochpass dranhängt, habe ich eine Spannung von 0,01..0,015 V nach dem
» Hochpass wo eigentlich keine sein soll (ausgenommen die FD wird gerade
» angeleuchtet -> 0,02 bis 0,5 V). Das NAND Gatter, wie erwähnt, soll eine
» einfache Testfunktion gewährleisten. Wenn alle FD + Schaltkreis ok, dann
» Wechsel von High zu Low. Es qualmt beim Schweißen recht ordentlich, eine
» Verschmutzung ist nicht ausgeschlossen.
»
» Mein Grundproblem stellt sich so dar, dass der OPV/Komparator nach dem
» Hochpass eine mir nicht erklärbare Spannung erzeugt (s.O.). Mit der
» Schaltung der FD und dem Hochpass allein habe ich bis jetzt gute Erfahrung
» bzgl. Temperaturdrift und unterschiedliche Beleuchtungsfälle gemacht. Die
» Verstärkung/der Vergleich des Signals nach dem Hochpass macht mir Ärger.
»
» Dank und Gruß
»
» Fuxs

---
Servus Fuxs,

Na, jetzt ist die Katze aus dem Sack. Danke.

Also, dann nochmals
- ich schlage trotzem vor, keinen Hochpass zu machen.
Damit funktionierts nicht.

Jetzt kommt nur noch die Regelung der Temp-drifft dazu.

Das kannst machen, indem du einen 2. Opamp in den Rückkopplungszweig vom Ausgang zum Eingang schaltest.
Damit wird die Schaltung temperaturstabil, ist das was ich beim letzten mit "etwas komplexer" meinte.

http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8012.pdf
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD790.pdf

So ähnlich meinte ich die Schaltung:



Der Transi 2N2222 entspricht deinem Opto-Transi.
Machst dies natürlich ohne diesen Schalter und der beiden R.
Du setzt hier deinen OPto ein, kannst auch die FD probieren.
Kathode auf Eingang, Anode auf GND.

Die beiden Opamps sind sehhhr schnell, und gemeinsam in einem 8poligen Häuschen.
Am Ausgang kannst noch den AD790 ein sehr schneller Komparator nachschalten, und damit dessen Ausgang an die TTL oder CMOS Logik anpassen.




Wie du im Osillogramm siehst, reagiert die Schaltung sehr schnell, und geht rel langsam wieder runter.
Steigend ca. 110µS, fallend ca. 2mS.

Aber sie reagiert sofort bei jeder Eingangsänderung und bleibt auch so lange, so lange am Eingang was da ist.
Mit dem langsamen Abfall hast dann beim Komparator deine Hysterese, damit die Schaltung nicht schwingt.
Der Komparator hat noch einen Latch-Eingang, damit kannst den Zustand speichern.
Wennst diesen Eingang nicht brauchst, dann legst den mit einem R (510 Ohm bei 5V, der braucht immer einen Rv) auf die Logikversorgung.
Nicht auf Analogversorgung weil es ist ein Digieingang!

Die Opamp-Versorgungen sind +-15V, die vom Komp. auf der analog Seite auch.
Der Ausgang vom Amp ist positiv an die 13V gegen knapp über GND.
Daher würde ich den Komparator nachfolgend empfehlen,
damit schaffst einen Logik-Pegel zur Weiterverarbeitung.

Viel Spass beim Basteln
Grüße
Gerald

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

Hallo Gerald,

vielen Dank für die neue Idee. An einem ruhigen Tag (wenn er mal kommt) werde ich mich an die Umsetzung dieses Vorschlags wagen.

Auch vielen Dank an alle die mir mit Rat aus meiner Sackgasse geholfen haben.

Die akademische Frage zum Schluss: wo liegt die Schwäche in der Überlegung mit dem Kondensator/Hochpass? Aus dem ganzen Verlauf wird mir nicht klar, was das eigentliche Problem darstellt... Trennung des Strompfads? Frequenzverhalten? Erfüllt nicht seine Funktion als Temperaturkompensation? ...

Grüße,

Fuxs

» Hallo Gerald,
»
» vielen Dank für die neue Idee. An einem ruhigen Tag (wenn er mal kommt)
» werde ich mich an die Umsetzung dieses Vorschlags wagen.
»
» Auch vielen Dank an alle die mir mit Rat aus meiner Sackgasse geholfen
» haben.
»
» Die akademische Frage zum Schluss: wo liegt die Schwäche in der Überlegung
» mit dem Kondensator/Hochpass? Aus dem ganzen Verlauf wird mir nicht klar,
» was das eigentliche Problem darstellt... Trennung des Strompfads?
» Frequenzverhalten? Erfüllt nicht seine Funktion als
» Temperaturkompensation? ...
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» Grüße,
»
» Fuxs

---
Hm, dachte, es ging aus dem bereits Erklärten hervor.

Ein Kondensator als Koppelelement also in Serie im Signalweg,
erlaubt nur Wechselspannung, keine statische - also DC
zum Transport von Information - Signal.
Damit geht der Ausgang wieder zurück sobald der Kondensator
in seinen geladenen oder entladenen Zustand kommt.

Grundlagen - Kondensator -- zusätzlich Zeitglied.

Der Ausdruck "Hochpass" ergibt sich durch dessen Filtercharakter
während der Lade/Entladevorgänge - ist damit auch im Charakter differenzierend.
Und als Differenzierglied geht eben nur ein Impuls durch,
Richtung plus UB oder Richtung GND bzw. Minus.
Anders ists, als integrierendes Glied. - Tiefpass.
Ist aber eine andere Geschichte.

Wenn du mit einem Kondensator von einer "Trennung des Strompfads" sprichts, dann ist DC gemeint.
Da sind die DC-Arbeitspunkteinstellungen mit dabei.
Ein Kondi ist eben eine Gleichspannungs- bzw. Gleichstromsperre.

-->>
Die Temperatur und Halbleiter sind wie "Hund und Katz"
D.h. sehr Temp abhängig, was bei einem Transistor dessen Arbeitspunkt,
damit dessen Stromfluss beinflusst.

Da muss gegengesteuert werden. Geht eben nur "DC".
(HF - ist hier nicht berücksichtigt, ok!
weil in HF ist Temp eine sehr hohe Schwingung, ~~Infrarot)

Tja, das geht eben nur mit Rückkopplung vom Ausgang zum Eingang mit gegengesetzten Vorzeichen,
damit der Ausgang in Ruhestellung zu Null (bzw. zur eingestellten U) geht.
Also, anders: --- niemals nur in eine Richtung, erst recht nicht mit Zeitglieder.

Und ein Opamp driftet dann eben in eine Richtung, bis er ganz kippt.
Damit muss mit einem 2.Opamp gegengesteuert werden.
Gleichzeitig hast auch den Vorteil,
dass gleich die jeweiligen Opamp-Offests korrigiert werden können.

Damit erreichst bei guter Bauteilwahl und Einstellung,
Temp.- Verstärkungs- und Frequenzstabilität.

Bestes Beispiel sind die Instrumenten-Verstärker - Handbücher.

Ist mal meine Maunze.
Bitte um Korrektur, wo ich falsch liege.

Grüße
Gerald

--
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Wenn Fuxs ein FF mit seinem Sensor umsteuern will, ist ja gegen das Differenzierglied nichts einzuwenden. Bestimmt kann man das Problem auch anders lösen.

Als ein Phototransistor als zu langsam deklariert wurde, glaubte ich, er will das innere eines Elektronenbeschleunigers überwachen. Für einen Lichtbogen würde ich denken, dass ein Fototransistor schnell genug ist. Zumal der Fotodiode zwei „lahme“ OPVs mit integrierter Frequenzkompensation folgen.

» Wenn Fuxs ein FF mit seinem Sensor ...
» Differenzierglied nichts einzuwenden. Bestimmt kann man das Problem auch
» anders lösen.
»

Ja, natürlich wäre da nichts einzuwenden.
Ich denke nur, dass es mit d. FF alleine nicht getan ist.

Eigentlich FF wofür?

Das Licht vom Schweißen ist zeitw. mehrere Minuten vorhanden.
D. schrieb ich zudem bereits, mit ähnl. Worten, nur wußte
ich noch nichts vom Schweißen, nur von einem Licht. - egal.

Was passiert dann, wenn der Sensor dynamisch sich anders verhält, als die programmierte Logik?
ok, stat. Logik, wie FF, gar ein µC?

Hat er einen Kondi in Serie, dann muss doch, denke ich mal nochmals, eine Wechselspannung durch.

Je nach Kap. geht ein schneller oder langsamer Impuls.
Aber ein DAUERLICHT hat praktisch keine Frequenz, oder?
Mehrere Sekunden bis Minuten nicht, nicht wahr?

Darauf sprach ich an.

Die ganz kleinen Helligeitsunterschiede können meiner
Einschätzung nach nicht durch den Kondensator registriert werden. - Da ist er außerdem zu träge.
Das geht meiner Meinung nach nur mit direkter Steuerung.
Also schneller Phototransi, man muss ja nicht gleich den langsamsten nehmen.
Und einen schnellen Komparator.

Ich erinnere mich, dass die alten Schweißhelm-Fenster im ms Bereich schalten.
Um das 1000 f. langsamer.

Ok, hier mit meinem Vorschlag, sind 100 bis 200µS die Einschalt-Zeiten,
doch nicht 1000 fach.
Aber immerhin ein ganzes schönes Stk schneller im Zeitraster.
Da kann der µC noch so gut schnell und gut rechnen.
Irgendwann wird ihm das Signal abhauen.

Dann, wozu ein µC im Anhang?

Ich vermute mal, dass da im Raum noch mehr dranhängt.
ZB Schweißautomat macht eine Belüftung gleichzeitig auf, oder
schaltet das Schutzgas ein, falls er das hat, oder sowas.
Weiß nicht.

Aber eines, falls er den Sensor für ein Verdunkelungsfenster benötigt,
also Jalosien oder sowas, dann könnte der nachgeschaltete µC kontra zur Anwendung sein.
Damit könnte die gewünschte schnelle Reaktionszeit wieder mit der Programmiererei zunichte gemacht werden.


Quinte meiner Überlegung:

Die Handlungen des Sensors wäre nicht richtig mit der folgenden Logik triggerbar , und umgekehrt.
Irgendwann vertschüßt sich der eine oder andere logische Zustand, weil nicht richtig synchronisiert wird.

Ich erinnere mich da an einen Laser-Schneidplotter.
Mit dem hatte ich mal i. d. 80er gearbeitet.
Dessen Motorensteuerung war analog - also Servosteuerung.
Regelmäßig ist der in eine Richtung abgehaut, nur weil einmal ein Rechenwert, dynamisch nicht passte.
Irgendwie waren die Verstärker nicht richtig dimensioniert.
Die waren, soweit ich mich erinnere mit dem 741er bestückt.
Na kannst dir eh dann vorstellen, wenn da ein Spike daher kommt.

Später schweißte ich die Schutzrohre für Temp.-Sensoren.
Also vorne den Deckel, mit einer drehenden Spannzange und im Schutzgas. - Es war Edelstahl.
Der Ablauf war so in etwa...
Spannz. einschalten, dann dreht sich das Werkstück,
Dann Haube aufsetzen, >> das war mit autom. Verdunkelung <<,
Schutzas einschalten, und zum Schluss vorsichtig - alles händisch! - anfangen zu schweißen.
Im dem Moment wann der Lichtbogen kam, wurde es dunkel.
Dann musst du dich gut konzentrieren, dass du nicht durch den schnellen Lichtwechsel blind wirst.
In der Tat, das wirst du im ersten Moment, bis sich das Auge auf die neue Situation eingestellt hat.
Und das geht wie wir alle wissen sehr langsam!
Genau in dieser Zeit hat aber der Drehteller schon einige Umdrehungen gemacht!
Das bedeutet für das Schweißen aber auch, dass der Lichtbogen
nicht abreißen darf, UND dass die Schweißnaht nicht durchbrennend zu einem Schweißloch wird.
Also schön den Griffel ruhig halten, wenn es dunkel wird, sonst ist das Werkstück hin.
Tja, und falls der Lichtbogen wider Erwarten doch abriss, kommt ja vor:
Dann alles von neuem. Ok, der Drehteller dreht noch.

Aber das Verdunkelungsfenster reagiert! und schaltet aus.
Wieder eine Reaktionzeit! nur umgekehrt, toll für das Auge.
Und alles wieder auf Neue---- Lichtbogen -- dunkel --- brennen, Schei...---!! "Das Gas ist aus.!"


» Als ein Phototransistor als zu langsam deklariert wurde, glaubte ich, er
» will das innere eines Elektronenbeschleunigers überwachen. Für einen
» Lichtbogen würde ich denken, dass ein Fototransistor schnell genug ist.
» Zumal der Fotodiode zwei „lahme“ OPVs mit integrierter
» Frequenzkompensation folgen.

Ja, wie gesagt, schn. PhTr und schn. OPV-Komparator und dann direkt zum Verdunkelung-Fenster.
Dann bleibst im µS oder mS Bereich.
Parallel am Komp.-Ausgang kannst auch andere Spiele spielen.

Ist mal meine Vorstellung vom Schweißen und Lichtschutz.

Mich stört eigentlich sein Aufhänger mit der ach so feinen Temp.-Stabilisierung des Sensors.
Das ist im µV Bereich.
Na ok, ist abgeklatscht. Das sollte so gehen.

Klar, ein Kondi ist soweit ok, nur sollte es zur Anwendung passen.
Das ist meine Einschätzung.

Grüße
Gerald

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...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"