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Guten Abend,

ich kenne mich noch nicht so gut mit Elektronik aus! Kann man eine Funktionsprüfung einer Lichtschranke mit dem Oszikomponententester machen, ohne sie zu zerstören?

Angaben:
Oszi:
Prüfspannung: 6 V
Prüfstrom: 5 mA

Fotosensor besteht aus Infrarot-LED mit Foto-Darlington
• Infrarot-LED:
- Vorwärtsspannung: UF = 1,25 V
- Vorwärtsstrom: IF = 20 mA
- Ausgangsstrom: I = 200 µA (IF = 20 mA und U(VE) = 5 V)
- ID = 100 nA
U[(BV)ECO] = 30 V
Sättigungsspannung: U[V(CE(SAT))] = 0,4 V maximal

Besten Dank!

Hallo,
» Kann man eine
» Funktionsprüfung einer Lichtschranke mit dem Oszikomponententester machen,
Ja, allerdings würde ich eher eine Spannungsquelle (etwa 12-20V) und ein paar Widerstände (2) nehmen.
» ohne sie zu zerstören?
Mit 6V 5mA besteht kein Risiko
»
» Angaben:
» Oszi:
» Prüfspannung: 6 V
» Prüfstrom: 5 mA
»
» Fotosensor besteht aus Infrarot-LED mit Foto-Darlington
» • Infrarot-LED:
» - Vorwärtsspannung: UF = 1,25 V
» - Vorwärtsstrom: IF = 20 mA
» - Ausgangsstrom: I = 200 µA (IF = 20 mA und U(VE) = 5 V)
» - ID = 100 nA
» U[(BV)ECO] = 30 V
» Sättigungsspannung: U[V(CE(SAT))] = 0,4 V maximal

Eine Typenangabe wäre hilfreich.

Den Transistor mit Emitter an Masse legen und mit einem Kollektorwiderstand versehen, also wie im geplanten Einsatz. Den Widerstand für den geplanten Kollektorstrom dimensionieren. Also für z. B. 5mA R = (Versorgungsspannung - Sättigungsspannung) / 5mA. So sollte im Dunkelbetrieb (kein IR) die Kollektorspannung gleich der Versorgungsspannung sein.
Die LED jetzt ebenfalls mit einem Strom nahe den für die Anwendungsschaltung gewählten Werten betreiben. Prüfbedingungen kann man i.A. auch dem Datenblatt entnehmen.
Hier wieder die gleiche Spannungsquelle wie für den Transistor wählen. Der Strom durch die LED wird per Widerstand vorgegeben: R = (Versorgungsspannung -Uf) / LED-Strom.

Bei Betrieb der LED und freiem Lichtweg sollte die Kollektorspannung auf oder unter die max. Sättigungsspannung abfallen.

Für genauere Tests findet man die Messbedingungen oft im Datenblatt. Oder man legt die Prüfbedingungen entsprechend der geplanten Anwendung fest. Die Aussage einfacher Komponententester ist oft sehr eingeschränkt, langt aber zum Erkennen gravierender Schäden

Grüsse
Hartwig

Vielen Dank!

Ich habe es gestern einfach versucht und es hat geklappt! Ergebnis, beide Fototransistoren von Original- und Ersatzbauteil sind in Ordnung, aber die LED des Originals ist kaputt. Interessant zu sehen wie das Testbild verändert ist. Der Winkel ist jetzt > 90° (waagerechte Linie liegt im 3. Quadranten und die senkrechte im 1. Quadranten).

Mir ging es eigentlich nur um die höhere Prüfspannung (6 V) im Vergleich zur Versorgungs- (5 V). Ich weiß ja nicht, welcher Vorwiderstand sich im Oszi befindet!

@Hartwig
Es fehlt noch etwas: Das hilft mir sehr weiter, hervorragende Antwort!

Nochmals vielen Dank!

» Vielen Dank!

gerne
»
» Ich habe es gestern einfach versucht und es hat geklappt! Ergebnis, beide
» Fototransistoren von Original- und Ersatzbauteil sind in Ordnung, aber die
» LED des Originals ist kaputt. Interessant zu sehen wie das Testbild
» verändert ist. Der Winkel ist jetzt > 90° (waagerechte Linie liegt im 3.
» Quadranten und die senkrechte im 1. Quadranten).

ohne Zuordnung und Skalierung sagt mir das nicht viel...
»
» Mir ging es eigentlich nur um die höhere Prüfspannung (6 V) im Vergleich
» zur Versorgungs- (5 V). Ich weiß ja nicht, welcher Vorwiderstand sich im
» Oszi befindet!

Die 6V / 10mA dürften Grenzwerte sein. Einfache Komponententester sind praktisch eine im Oszi vorverdrahtete einfache Schaltung zur Messung der Kennlinie eines Zweipols. Entweder Spannung oder Strom werden zyklisch (Sägezahn!) variiert, und die Reaktion (Strom indirekt als Spannungsabfall ann einem Shunt oder eben eine Spannung) gemessen und im Koordinatensystem dargestellt. Der Strom kann dabei 5mA nicht überschreiten, die Spannung bleibt unter 6V.
Für Messzwecke finden oft Konstantstromquellen Anwendung. Die haben idealerweise einen unendlich hohen Innenwiderstand (was nach U=IxR theoretisch eine ebenso hohe Quellspannung erfordern würde). Praktisch liegen die Innenwiderstände im hohen k-Ohm Bereich elektronisch vorgegebener Spannungsbegrenzung wie z. B. hier von 6V.

So bleibt die thermische Belastung des Prüflings unter 30mW, was das Risiko der thermischen Zerstörung eines typischen zweipoligen Bauelementes nahezu ausschließt.

Grüße
Hartwig

» » ..., aber die LED des Originals ist kaputt. Interessant zu sehen wie das Testbild
» » verändert ist. Der Winkel ist jetzt > 90° (waagerechte Linie liegt im 3.
» » Quadranten und die senkrechte im 1. Quadranten).
»
» ohne Zuordnung und Skalierung sagt mir das nicht viel...
Hier ist ein Foto davon:
https://workupload.com/file/y9mULy6AB88

» » ... Ich weiß ja nicht, welcher Vorwiderstand sich im
» » Oszi befindet!
Laut Bedienungsanleitung ist es wohl ein 10 kOhm-Widerstand.
»
» Die 6V / 10mA dürften Grenzwerte sein. Einfache Komponententester sind
» praktisch eine im Oszi vorverdrahtete einfache Schaltung zur Messung der
» Kennlinie eines Zweipols. Entweder Spannung oder Strom werden zyklisch
» (Sägezahn!) variiert, und die Reaktion (Strom indirekt als Spannungsabfall
» ann einem Shunt oder eben eine Spannung) gemessen und im Koordinatensystem
» dargestellt. Der Strom kann dabei 5mA nicht überschreiten, die Spannung
» bleibt unter 6V.
» Für Messzwecke finden oft Konstantstromquellen Anwendung. Die haben
» idealerweise einen unendlich hohen Innenwiderstand (was nach U=IxR
» theoretisch eine ebenso hohe Quellspannung erfordern würde). Praktisch

» liegen die Innenwiderstände im hohen k-Ohm Bereich elektronisch
» vorgegebener Spannungsbegrenzung wie z. B. hier von 6V.
»
» So bleibt die thermische Belastung des Prüflings unter 30mW, was das Risiko
» der thermischen Zerstörung eines typischen zweipoligen Bauelementes nahezu
» ausschließt.»
» Grüße
» Hartwig

Und wieder etwas dazugelernt.

Vielen Dank für weiteres hilfreiches Wissen!

Bilder bitte direkt hochladen, macht die Sache einfacher.

» Bilder bitte direkt hochladen, macht die Sache einfacher.
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danke, ja - dabei gehe ich mal davon aus, dass auf Y der Strom dargestellt wird, auf X die Spannung. Dementsprechende Angaben wären besser als mit Vermutungen zu spielen, gerade wenn es um Darstellung von Fehlern geht.
Mit den Grenzen von 6V und 5mA sehe ich im ersten Quadranten eine Durchlasskennlinie, Uf variiert im Bereich grob zwischen 1V und 2V. Die Sperrkennlinie im 3. Quadranten ist linear und stellt einen Widerstand von geschätzt um die 4k dar. Hier mal ein Bild eines Testers eines Hameg Oszis (keine eigene Aufnahme), eine deutlich "bessere" Diode (aber keine LED!), wahrscheinlich eine andere Skalierung...

» » Bilder bitte direkt hochladen, macht die Sache einfacher.
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» danke, ja - dabei gehe ich mal davon aus, dass auf Y der Strom dargestellt
» wird, auf X die Spannung. Dementsprechende Angaben wären besser als mit
» Vermutungen zu spielen, gerade wenn es um Darstellung von Fehlern geht.
» Mit den Grenzen von 6V und 5mA sehe ich im ersten Quadranten eine
» Durchlasskennlinie, Uf variiert im Bereich grob zwischen 1V und 2V. Die
» Sperrkennlinie im 3. Quadranten ist linear und stellt einen Widerstand von
» geschätzt um die 4k dar. Hier mal ein Bild eines Testers eines Hameg Oszis
» (keine eigene Aufnahme), eine deutlich "bessere" Diode (aber keine LED!),
» wahrscheinlich eine andere Skalierung...
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Aus einer Elrad- oder ELO- Heft habe ich in den 80ern 90ern diese Schaltung hier gefunden, Kennlinienschreiber, allerdings eher nur eine Spielerei, genaue Darstellung und Auflösung der Achsen im Graphen könnte man empirisch ermitteln, denke ich.

Zum Vergleich und der Vollständigkeit halber hier noch ein Foto der funktionierenden LED, allerdings in schlechter Bildqualität!



Bedienungsanleitung: „Die Sinusspannung wird zur Horizontalablenkung und der Spannungsabfall am Widerstand zur Vertikalablenkung benutzt.“
Das heißt doch, waagerechte Koordinatenachse = Spannung und senkrechte Koordinatenachse = Strom.


PS: Ich verstehe gar nicht, warum sich manche über einen einzigen Mausklick mehr eigentlich immer so aufregen.

» Zum Vergleich und der Vollständigkeit halber hier noch ein Foto der
» funktionierenden LED, allerdings in schlechter Bildqualität!
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Für mich ist das eine klassische Si-Diode.

» » Zum Vergleich und der Vollständigkeit halber hier noch ein Foto der
» » funktionierenden LED, allerdings in schlechter Bildqualität!
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» Für mich ist das eine klassische Si-Diode.

Ja, würde ich auch sagen. Aber das liegt wohl an der Einstellung des Oszi ....

» » » Zum Vergleich und der Vollständigkeit halber hier noch ein Foto der
» » » funktionierenden LED, allerdings in schlechter Bildqualität!
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» » Für mich ist das eine klassische Si-Diode.
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» Ja, würde ich auch sagen. Aber das liegt wohl an der Einstellung des Oszi
» ....

Es handelt sich garantiert um eine Infrarot-LED!

Am Oszilloskop lässt sich nichts einstellen außer die Bildschirmhelligkeit, Bildschärfe und die Position der Kennlinie entlang der waagerechten Koordinatenachse, s. unten.

Bedienungsanleitung: "Außer den INTENS.-, FOCUS- und X-POS.-Einstellern haben die übrigen Oszilloskop-Einstellungen keinen Einfluß auf diesen Testbetrieb." (Komponententester

» » » Für mich ist das eine klassische Si-Diode.
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» » Ja, würde ich auch sagen. Aber das liegt wohl an der Einstellung des
» Oszi
» » ....
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» Es handelt sich garantiert um eine Infrarot-LED!
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» Am Oszilloskop lässt sich nichts einstellen außer die Bildschirmhelligkeit,
» Bildschärfe und die Position der Kennlinie entlang der waagerechten
» Koordinatenachse, s. unten.
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» Bedienungsanleitung: "Außer den INTENS.-, FOCUS- und X-POS.-Einstellern
» haben die übrigen Oszilloskop-Einstellungen keinen Einfluß auf diesen
» Testbetrieb." (Komponententester

Immerhin kann man nicht sehen, wie groß die Durchlassspannung ist, wenn man die genaue Justierung der x-Position nicht kennt.

» » » » Zum Vergleich und der Vollständigkeit halber hier noch ein Foto der
» » » » funktionierenden LED, allerdings in schlechter Bildqualität!
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» » » Für mich ist das eine klassische Si-Diode.
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» » Ja, würde ich auch sagen. Aber das liegt wohl an der Einstellung des
» Oszi
» » ....
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» Es handelt sich garantiert um eine Infrarot-LED!
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Der Sperrstrom scheint recht hoch, das passt nicht zu einer Standard-Si-Diode

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» » » Für mich ist das eine klassische Si-Diode.
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» » Ja, würde ich auch sagen. Aber das liegt wohl an der Einstellung des
» Oszi
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» Es handelt sich garantiert um eine Infrarot-LED!

mag sein - das bestreite ich nicht, nur ist das in der Darstellung nicht klar zu entnehmen. Eine IR-Led hat eine Uf in der Gegend von 1,2V.
Und auch wenn sich am Oszi nichts einstellen läßt, sollte eine Skalierung angegeben werden, andernfalls ist keine genaue Aussage möglich. Oszis sind zudem nicht die genauesten Messgeräte, mit 5% Fehler würde ich grundsätzlich rechnen; wenn die letzte Kalibrierung lange zurückliegt, auch mehr.
Aber eigentlich ist es ja auch egal, eine LED war ja offenbar defekt. Wie Du siehst, führt die Darstellung des Testers zu unterschiedlichen Interpretationen (was nachvollziehbar ist). Genaue Aussagen sind eben ohne Kenntnis der Skalierung bzw aktueller Kalibrierung nicht möglich (damit meine ich Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom, evtl. auch mal eine Widerstandsgerade). So könnte man die tatsächliche Skalierung erfassen, nicht die, die die im Manual steht und vor 20 Jahren auch stimmte. Verlassen würde ich mich darauf aber nicht.

» Am Oszilloskop lässt sich nichts einstellen außer die Bildschirmhelligkeit,
» Bildschärfe und die Position der Kennlinie entlang der waagerechten
» Koordinatenachse, s. unten.

klar, nur was ist denn fest eingestellt? Da gibt es keine Norm, wie soll man das also erkennen, wenn man nicht das Gerät oder dessen Manual vor sich hat????
»
» Bedienungsanleitung: "Außer den INTENS.-, FOCUS- und X-POS.-Einstellern
» haben die übrigen Oszilloskop-Einstellungen keinen Einfluß auf diesen
» Testbetrieb."

Zumindest X-pos kann die Messung direkt beeinflussen, es kann einen Offset im Spannungsbereich erzeugen.