MyPhotometrics: Photodiodenverstärker Pro-Version: 6 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

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Byl to Sauron Plus?

Sauron Plus má svoji verzi 4 kanálových fotodiodových převaděčů. Viz Eingangsstrombereich von 20 nA- 5120 nA reichte allerdings nur für Lichtquellen geringer Intensitäten aus. Für die Messung von Lasern war es deshalb notwendig eine spezielle Sphäre aus LEGO zu verwenden, die die Intensität abschwächte und damit eine Übersättigung des Messinstruments verhinderte. Pro naši profesní společnost je to optimální.

Prourčeno pro Sauron Plus s 1 000 fahými výstupy s 50mA. Nejnovější verze obsahuje všechny důležité diody, které jsou jednou z nejdůležitějších funkcí aplikace MyPhotometrics Photo-Rack. Mit Sauron Plus je jedním z nejvýznamnějších vodopádů.

Přednosti:

• Eingangsstrombereich 20 nA - 50mA ·
• Auflösung 10-20 bitů
• Integrace 1 - 1024 ms

Anwendungen:

• Qualitätskontroller
• Komponentní testy
• Lebensdauertesty
• Fotometr
• Powermetr
• …

Zveřejněte Strahlungsintensität více než jednu fotodiodu, ať už se jedná o všechny zprávy v Stromu stromů. Další weby Verarbeitung dieses Stromsignals ermöglichen mehrere Bausteine, die zusammen ein oszillatorisches Messverfahren erlauben, das einen deutlich höheren Eingangsstrombereich liefert. Durch die spezielle Verschaltung eines Kondensators, oszilliert die über ihn abfallende Spannung in einer Frequenz, die je nach Eingangsstrom variiert. Převodník napětí na kmitočet wanelt die resultieren Spannungsspitzen zu einem Signal mit bestimmter Frequenz um. Nejčastěji se vyskytují různé mikrokontroléry. Nejčastěji se jedná o časté poruchy, jako jsou například další Lichtintensität.

In diesem Instructable zeigen wir die Herstellung der Hardware und die Anbindung an einen geeigneten Mikrocontroller. Prohlédněte si všechny funkce Firmware pro rychlé (rychlé) Arduino (plážové pláže) a programy Beispiel-LabVIEW ™-Program jako Nutzeroberfläche. Hiermit steht dem Einsatz von Sauron PLUS im Labor nichts mehr im Weg.

Pojďme začít…

Krok 1: Desky Aufbau Und Funktion Des

Die goldfarbene Buchse (1), welche an der Platinenkante befestigt ist, dient als Anschluss einer Photodiode mittels Koaxialkabel. Folgend dient ein Relay (2) dazu zwischen den Varianten Sauron (Education) und der Pro-Variante Sauron Plus zu wählen. Mithilfe des hier verwendeten Arduino Nano (3) ist dieser Schalter ansteuerbar. Verze pro vzdělávání na vzdělávání je k dispozici v následujících instrukčních jazycích a v různých jazycích.

Další informace o fotodiodách se signálem, který zvyšuje počet mA, které nejsou podporovány signálem Diode noch vor der eigentlichen Messung zu dämpfen. Dazu dient der Transimpedanzverstärker (TIA) (4). Schwächt das Messsignal mithilfe einer Widerstandskaskade (5) insoweit ab, dass an seinem Ausgang maximum 100uA fließen. Die Ansteuerung des TIA (und damit auch die Wahl des Messbereichs) erfolgt wiederum durch den Arduino und einen CMOS Multiplexer (6).

Společnost Sauron Plus chybně hledá další výrobce. Dazu dient der VFC (Voltage to Frequency Converter, zu deutsch auch U/f- Wandler) (7). Als Referenzspannung dient die Spannungsquelle (8), die man als schwarzen Block auf der Platine erkennen kann. Sdílejte 15V při zpětném odběru 1: 1 Spannungsteiler auf die Hälfte abgesenkt werden. Výsledkem je 7, 5V ve všech verzích. Die Spannung liegt am „Threshold“-Eingang an. Der Komparator vergleicht diese mit der Spannung, die am „Comp_Input“-Eingang anliegt.

(Hinweis: Wo genau sich diese Eingänge befinden, lässt sich im SauronPlus.sch nachvollziehen.)

Sobald eine höhere Spannung als 7, 5V anliegt, schaltet der VFC einen konstanten Strom, der den Kondensator C5 (9) auflädt. Zusammen mit einem Operationsverstärker (10) bildet C5 einen Integrator. Prohlédněte si Strom aus dem TIA, wechselt die Eingangsspannung des Integrators die Polarität und der Kondensator entlädt sich. Die Ausgangsspannung, welche gleichermaßen der “Comp_Input“des VFC ist, sinkt. Sobald sie unter den Triggerpunkt fällt, schaltet der VFC den Ausgangsstrom ab. Durch diesen Vorgang oszilliert die Spannung, sodass Ladungsspitzen erkennbar sind. Diese lassen sich mit dem Arduino Nano zählen. Maximální vstup (plný rozsah) od -10V do integrátorů s frekvencí VFC od 100kHz. Nejčastěji se vyskytují hrozby, které mohou nastat ve většině případů.

Více informací o různých typech zpráv, jako jsou Pi-filtry (11), Glätten der Referenzspannung und Potenciometer (12) zum Entfernen von Offsets, resultierend durch Kriechströme. Außerdem befinden sich mehrere Schutzvorrichtungen auf der Platine, wie beispielsweise Dioden (13), die vor zu hohen Strömen schützen. Krok za krokem převaděč (14) od spannungsquelle z 15V die Arduino benötigte Versorgungsspannung von 5V und ein IO-Expander (15) dem Arduino weitere notwendige IO-Pins zur Ansteuerung der zahlreichen Bauteile.

Nápověda: Funkce Funktionsbeschreibung ist grob zusammengefasst, da die Beschreibung der komplexeren Funktionen den Umfang dieses Instructables überschreiten würde. Můžeme si vybrat mezi VFC více VFC a vybrat si z následujících možností:

• U/f_Wandler
• Datenblatt LM331AN

Krok 2: Benötigte Bauteile, Platine Und Zubehör

Zunächst werden einige Bauteile benötigt, die großteils bei dem Anbieter Farnell erhältlich sind. Für das Hochladen des bereitgestellten Warenkorbs is eine Registration auf der Seite www.farnell.de notwendig. Jetzt muss die Datei BOMPLUS.xlsx heruntergeladen und unter "Meine Bestellungen" - "Stückliste hochladen" ausgewählt werden. Der Warenkorb wird automaticisch zusammengestellt.

Další informace naleznete na stránce Sauron Plus. Wir empfehlen jedoch die Stückzahl einiger Komponenten zu erhöhen. Umírá bez ohledu na Teilen, die bei der Verarbeitung schnell verloren gehen können (Widerstände, Kondensatoren).

Unter OSH Park ist die Bestellung der Platine mit dem Button Order now möglich. Alternativní soubory pro Sauron+.brd mohou být spuštěny a stahovány z PCB-Fertiger v Auftrag geben.

(Hinweis: Diese Platine cann auch fas das Laserleistungsmessgerät als Stand-Alone-Lösung genutzt werden, da die Anschlüsse für das Display und den Joystick bereits for vorhanden sind.)

Naše další bauteile sind:

• Der AS89010 der Firma asm Sensors Germany wird bislang directkt vom Hersteller geordert. Der Verkaufspreis (Stand Mai 2017) liegt bei 6, 97 € je Einheit. Aufgrund firmeninterner gibt es den AS89010 allerdings schon lyd bei arrow.com or od futureelectronics.com.
• 2x der Arduino Nano (Nano Atmega 328P) z. B. více než 5 EUR (všechny vývody neodpovídají všem požadavkům, jsou rozhodující pro všechny strany).

(Hinweis: Es kann bei Bedarf auch ein Arduino Nano für das Board verwendet, und ein anderer Controller für die Messdatenaufnahme eingesetzt werden. Dafür cann ein fast beliebiger Arduino verwendet werden. Nutzer überlassen. Bei der Erstellung dieses Projekts wurde jedoch auch hier ein Arduino Nano ausgewählt.)

• Die SMA- Buchse, die Stiftleisten (4x) und ein übriger Widerstand (1x) z. B bei mouser.de
• Koaxialkabel RG174 zB. bei voelkner.de
• Übrige Kleinteile: 3, 3uF Kondensator (4x), das Relay und eine 100uH Spule (2x) z. B. bei digikey.de

(Hinweis: Sicher gäbe es einige Bauteile, die hier extra aufgeführt sind, auch bei farnell.com. Allerdings sind die Bauteile so gewählt, dass sich der Aufwand bei unterschiedlichen Distributoren zu bestellen Preis-Leistungs-technisch durchaus. möglicherweise nicht beachtet wird, is hier hier Abweichung eines Bauteils vom angegebenen Messwert in Prozent. Dies ist ein Qualitätsmerkmal, was in manchen Bereichen der Schaltung von Sauron Plus nicht zu umgehen ist.)

Prinzipiell ist jegliche Art einer Photodiode mit dem Messsystem kompatibel. Vyberte si Nutzung von Dioden der Typen

• BPX61 nebo
• OSD-50-5T

Die BPX61 ist die kostengünstige Lösung, die für einfache Anwendungen und Versuche ausreicht.

Der zweite ausgewählte Dioden Typ, die OSD-50-5T, zeichnet sich nicht nur durch ihre exzellente Empfindlichkeit aus, sondern leider auch durch einen sehr hohen Preis. Es sind häufig Angebote, z. B. bei Ebay, AliExpress usw., zu finden. Eine kurze Recherche dazu lohnt sich. Diode eignet sich mit einer aktiven Fläche von 50qmm für Messungen mit einer direkten Einstrahlung der Quelle, auch ohne Messkugel. Allerdings ist die Diode bereits bei Leistungen unter 1mW übersättigt und übersteuert aus diesem Grund bei der Messung konventioneller Laserpointer. Další informace o OSD-50 se dozvíte níže a budete mít přehled o všech profesích/ semiprofessionelle Laboreinsätze zu empfehlen.

Krok 3: Anfertigen Der Hardware

Zvýšení počtu platforem pro výběr šablony pro vložení a vložení vložek Podložky aufgetragen byly založeny. Als Lötpaste empfehlen wir eine bleifreie Variante, z. B. SMD Solderpaste von Chipquik, zu verwenden, da ansonsten das Einatmen des entstehenden Rauchs beim Erhitzen gesundheitsschädlich wirken kann. Danach sind die einzelnen Bauteile an den richtigen Stellen zu platzieren. Dabei sollte bei den kleinen Bauteilen begonnen werden, um das Bestücken einfacher zu gestalten. Zuletzt muss die bestückte Platine erhitzt werden, damit die Lötpaste die Bauteile an die Platine binden kann. Kleine Ungenauigkeiten in der Platzierung der Bauteile sind akzeptabel, beim Aufschmelzen der Lötpaste "zieht" die Oberflächenspan

Prohlédněte si ideální nabídku práce s Lötofen z. B. einem Dampfphasen Lötofen. Odpověď na tuto otázku je k dispozici v následujících jazycích.

(Hinweis: In unserer Vorgängerversion der Verstärkerplatine bot sich auch die improvisierte Variante der Erhitzung der Platine mit der Verwendung einer einfachen Herdplatte, zB einer Camping Herdplatte, an. Nach einem kurzen "Aufrauchen" der Lötstellen, kleinere Platine handelte, war der Lötvorgang leichter zu beobachten und zu kontrollieren. Deshalb ist diese Variante für Sauron Plus nicht zu empfehlen.)

Danach folgt das Anbringen der Bauteile mit Steckverbindungen. Ztratili jste vše, co potřebujete vědět o tom, jak to udělat?

Podívejte se na další videa, která se zobrazují ve videu

Überschüssige Lötpaste führt bei SMD Bauteilen wie dem AS89010 mit einem Beinchenabstand von 0,635 mm schnell zu Kurzschlüssen nach dem Löten. Normalerweise lässt sich durch kurzes Erhitzen mit dem Lötkolben mit Hohlkehle der überschüssigen Zinn entfernen.

Nejčastěji fotodioda s koaxiálními verbunden wird, kann im Instructable Sauron nachgelesen werden.

Krok 4: Kommunikation Zwischen Arduino Und LabVIEW - Konfiguration LabVIEW

Více grafických darů, které jsou k dispozici ve verzi LabVIEW ™ Verwenden. LabVIEW ™ ist für Studenten und Schüler kostengünstig zu erwerben. siehe hier

(Hinweis: Das UserInterface für Sauron benötigt die Version NI LabVIEW ™ 2016)

Komunikace s Arduino má Modul LabVIEW Interface pro Arduino nebo JKI VI Package Manager z instalace. Falls diech noch nicht installliert ist, is der Package Manager hier zum Download erhältlich. Dosáhněte požadovaného instalačního certifikátu NI VISA Treiber. Dies ist der Treiber, der für die Communikation mit dem Arduino zuständig ist.

Lade die.zip Datei LabVIEWPlus.zip herunter. Získejte další data SPLUS_RACK_4_SHUTTER.vi, které jsou k dispozici s LabVIEW ™ entwickelte virtuelle Instrument SauronPlus VI. Umožňují VI základní informace o komunikaci a konfiguraci Sauron Plus zur Verfügung.

(Hinweis: Die Datei muss unbedingt in dem heruntergeladenen Ordner mit allen übrigen Dateien verbleiben, da die VI auch auf diese zugreifen muss.)

Krok 5: Kommunikation Zwischen Arduino Und LabVIEW - Konfigurace Arduino

Der Arduino muste mittels USB and den PC angeschlossen werden. Dieser Controller kontrolliert die Messdatenaufnahme.

Programmeerung mit dem Arduino cann die frei verfügbare Open Source IDE Arduino Software verwendet werden. Jedná se o jednu z nejmodernějších komunikačních technologií s bohatým portem COM - port (USB).

Získejte Firmware pro datové archy. Firmware může být konfigurován a konfigurován podle požadavků společnosti LabVIEW ™ -VI. Získejte data na ovládacím panelu, abyste mohli kontrolovat.

Der Arduino muss dann, z. B. mithilfe von female-female Jumper Kabeln, mit dem Arduino auf der Platine verbunden werden. Dazu ist das Pinout (siehe oben) des Arduino hilfreich. Der Ausschnitt der Platine (s.o.) zeigt welche Pins miteinander verbunden werden. Dabei wereden die Pins SDA, SCL und GND mit dem jeweils gleichnamigen verbunden. V+ mus mit dem 5V-Ausgang des Arduino Nano und INT_RDY mit dem INT0 Pin verbunden werden.

Firmware für den Arduino Nano, der sich auf der Platine von Sauron Plus befindet, wird in der Datei ArduinoNANO_SPLUS.zip zur Verfügung gestellt. Die Datei SauronPLUS.ino wird jetzt auf den Platinencontroller gespielt.

Krok 6: Rozhraní Anwendung Benutzer

Nach dem Laden der Sauron PLUS VI lassen sich hier über das Benutzerinterface die Betriebsparameter einstellen.

Diese VI is auch für die Nutzung mit dem Photo Rack geeignet. Aus diesem Grund stellt die VI ein Userinterface zur Bedienung von vier Kanälen gleichzeitig bereit.

• Schalter oben: schalten jeweiligen Messkanal für die Messung ein
• CH 1- CH4: schaltet den jeweiligen Messkanal für die Einstellungen mittels der runden Bedienelemente ein oder aus
• Síla: větší počet fotodiod ve světě (Voraussetzung: Die Empfindlichkeit der Photodiode ist bekannt und in der Sauron VI mittels eines Kalibrierfiles hinterlegt.)
• Vlnová délka: Zemětřesení musí být viděno a odebíráno
• COM: Auswahl des COM Ports zur Verbindung mit dem Arduino (kann je nach Mikrocontroller verschieden sein).
• Úroveň dB: Auswahl der Dämpfung v dB
• Integrační čas v ms: Auswahl der Integrationszeit des Messsingals in ms
• Kalibrační soubor: Jeder Messkanal benötigt ein eigenes File, welches die Kalibrierung der jeweiligen Diode beinhaltet. Soubory Die forind für die zwei verschiedenen Diodentypen in der Firmware des Systems verarbeitet und liegen ebenfalls in dem Ordner indem sich die VI befindet.

(Hinweis: Die Datei None pd kann ausgewählt werden um eine 1: 1 Messung ohne Kalibrierung durchzuführen.)

• Detektor: zeigt dann den ausgewählten Messkopf an
• Messung: startet die Messung
• Živý režim: spusťte kontinuální zprávy

(Hinweis: Diese Nutzeroberfläche ist nur ein Beispiel, wie Sauron Plus angewendet werden kann. Es können auch andere Nutzerinterfaces angepasst werden, um Sauron Plus je nach Bedürfnis zu verwenden.)