Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Phototransistor für bestimmte Wellenlänge
Hallo,
ich bin auf der Suche nach einer art Phototransistor für bestimmte Wellenlängen. D.h. ich brauche einen Sensor, der wie ein Phototransistor funktioniert, aber nur für eine bestimmte Wellenlänge (?400 nm bis 700 nm?).
Mein Ziel ist es nämlich, einen Laserstrahl in die Richtung des Sensors zu halten, sodass dieser dann durch die Reflektion in den Wasserteilchen der Luft teilweise zum Sensor abgelenkt wird und der Sensor diesen dann auch wahrnimmt. Bloß muss der Sensor dafür ziemlich feinfühlig sein.
Vielleicht gibt es ja solch einen Sensor!?
MfG, smilel
Besserwessi
22.12.2009, 19:15
So direkt wird man kaum passende Fototransistoren finden. Wenn es wirklich rauscharm sein soll, wäre vermutlich eine Fotodiode besser.
Für die Farbauswahl wird man dann einen externen Filter nehmen müssen.
Welche Wellenlänge hat der Laser ?
Also ich dachte da an einen Laser der Klasse 2 (Laserpointer),
der bei nur kurzer Einstrahlung für das Auge ungefährlch ist. (http://www.code-knacker.de/laser.htm)
Besserwessi
23.12.2009, 15:05
Für die typischen Laserwellenlängen gibt es Farbfilter in verschiedenen Qualitäten. Die besseren (Interferrenzfilter) sind aber nicht billig.
Danke für die Antwort!
Noch 2 Fragen:
1. Woher bekommt man solche Filter?
2. Bei welchem Preis würden die mal grob gesagt liegen? (müssen nicht die besten Filter sein).
Vielleicht wirst Du ein optisches Filter finden und die entsprechenden Hersteller müssen auch leben.
Vielleicht sucht Du aber auch nur einen Weg, das Lasersignal gut zu erkennen und von der Strahlung in der Umgebung gut zu unterscheiden.
Dafür wird man üblicherweise eine Modulation verwenden und das Signal durch Filter im ZF Bereich detektieren.
Sehr preiswerte empfindliche Filter erkennen beispielsweise die Signale von IR-Fersteuerungen.
Bis jetzt ist es schwer zu sagen ob solche für Deine Anwendungen einsetzbar sind.
"Vielleicht sucht Du aber auch nur einen Weg, das Lasersignal gut zu erkennen und von der Strahlung in der Umgebung gut zu unterscheiden."
Ja um genau das geht es mir.
Mit IR wäre es sicherlich einfacher, aber man kann wahrscheinlich damit keine Art Strahl erzeugen (Außer vielleicht mit Linsen -wie beim Laser- ?!?).
Das mit IR könnte natührlich auch klappen...
Man bräucht eine starke IR Quelle und die richtigen Linsen um das Licht zu einem Strahl zu bündeln. Mit einem IR-Strahl wäre es wahrscheinlich wesentlich einfacher ihn zu detektieren.
Was haltet ihr davon?
MfG, smilel
Besserwessi
24.12.2009, 00:02
Auch im IR Bereich gibt es Störungen. Da gewinnt man nicht viel, außerdem sind Laser im IR gefährlicher als im sichtbaren. LEDs lassen sich bei weitem nicht so gut bündeln.
Für den Roten Bereich gibt es auch günstige Filter, als einfache rote Folie.
Nur der Vollständigkeit ein mögliche Quelle für gute Filter :
http://www.edmundoptics.com/onlinecatalog/displayproduct.cfm?productid=1903&StartRow=201&PageNum=11
Wie schnell muß den auf die Teilchen reagiert werden ? Davon hängt ab, ob man mit vernünftigem Aufwand durch die oben genannte Modulation das Laserlicht von Fremdlicht unterscheiden kann.
Kann man nicht anderes Licht Abschirmen.
Es ist mit auch noch nicht klar, was gemesser werden soll:
1) die Schwachung des Strahls
2) das gestreute Licht.
A) einzelnen Trößfchen (z.B. zum Zählen)
B) nur als Summe, z.B. für Nebeldicht
Ich hatte bei IR einfach daran gedacht, wie es bei allen billigen RC-Modellen funktioniert.
IR wird ausgesendet (in meinem Fall eben gebündelt) und eine art IR-Fototransistor erkennt das Licht. So funktioniert das bei allen günstigen RC-Modellen.
Besserwessi
25.12.2009, 08:27
Es gibt schon recht stark gebündelte IR dioden (z.B.SFH4550) viel besser kreigt man die Bündelung auch mit einer externen Linse nur schwer.
Es ist nur nicht klar ob das hilft, weil nicht klar ist was gemesser werdeb soll. Soll das so etwas wie Lidar werden ?
kurz gesagt, es soll schlichtweg gemessen werden, ob bestimmtes Licht in einem bestimmten Radius ist; also die Stärke des gebrochenen (Wasserteilchen in Luft) Lichts.
Wie möchtest du zwischen deiner Referenzlichtquelle und Tageslicht oder Leuchtstofflampen unterscheiden, die ebenfalls gleiche Wellenlängenanteile enthalten?
Ohne entsprechende Modulation wird das nix!
@smilel
a) es gibt IR Laserdioden, vorsicht man sieht den Strahl nicht
b) ich kenne nur diesen Hersteller von optischen Filtern und anderem netten Schnickschnack: http://www.edmundoptics.com
Dort bekommt man jegliches Filter zu kaufen
c) schau dir mal einen IR Transceiver an, da ist meistens eine Filterscheibe davor
gruss wawa
Wie möchtest du zwischen deiner Referenzlichtquelle und Tageslicht oder Leuchtstofflampen unterscheiden, die ebenfalls gleiche Wellenlängenanteile enthalten?
Ohne entsprechende Modulation wird das nix!
Ich hatte da halt immer die IR Sensoren im Blick, wobei ich eben nicht genau weiß, wie die IR rausfiltern können.
Ich habe mal einen kleinen IR-gesteuerten Heli auseinandergebaut.
Der IR-Sensor ist da ein einfacher 5mm großer Baustein, der vom Aufbau einem Transistor stark ähnelt.
Kann man denn solch einen Sensor nicht auch verwenden?
Besserwessi
27.12.2009, 12:37
Diese Sensoren sind Fototransistoren oder Fotodioden mit einen IR Filter. Damit sind die dann von ewta 850 nm bis 1050 nm empfindlich.
Für eine wirliche Unterscheidung vom hintergrundlicht wird aber bei Fernbedienungen usw. mit einer zusätzlichen Modulation des Lichtes gearbeitet. Bei Fernbedienungen oft 30-40 kHz.
RedBaron
27.12.2009, 13:23
Hallo,
probier es doch einmal mit einer Modulation. Da gibt es preiswerte Chips. Siehe z.B. hier: http://bienonline.magix.net/public (Schaue nach Laser).
Persönliche Erfahrung: Extrem unabhängig vom Umgebungslicht!
Bei Interesse könnte ich einmal nachsehen, ob ich sogar noch einen Chip übrig habe. Habe damals doppelt bestellt, weil die Sendung "verschwunden" war, ist dann aber doch mit vier Wochen Verzug gekommen.
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http://bienonline.magix.net/public
mit einer Modulation könnte das sehr gut funktionieren...
Wobei ich mich damit wirklich nicht auskenne. :(
RedBaron
27.12.2009, 23:11
Ist aber ganz einfach! Da muss man nichts besonderes kennen oder machen. Von der Modulation merkt man nichts, die macht der Chip von allein.
a) Der Chip steuert eine Lichtquelle moduliert an (LED, Laserdiode, o.ä.).
b) Wenn er genau dieses modulierte Signal auf seiner lichtempfindlichen Fläche empfängt, ändert sich seine Ausgangsspannung und zwar um so mehr, je mehr Licht er erhält.
c) Diese Ausgangsspannung kann man messen. (AD-Wandler, Schmitt-Trigger, o.ä.).
Hinweis:
Je nach Diode muss ein kleiner Widerstand zur Strombegrenzung zugeschaltet werden.
Hier findest du ein Datenblatt: http://www.philohome.com/sensors/laser/s6986.pdf
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http://bienonline.magix.net/public
Besserwessi
28.12.2009, 11:00
@RedBaron: Die ICs wie S6986 sind nur bedingt geeigent, denn man hat da nur ein digitales Asgangssignal, keine analogen Zwischenwerte. Ein AD Wandler macht da also wenig Sinn.
Wenn die externen Störungen nicht zu groß sind, kann man die Modulation / Demodulation mit einem µC machen. Per PWM Ausgang wird die Lichquelle gesteuert (z.B. 2 kHz). Das Signal einer Fotodiode wird Wechselspannungsmäßig verstärk, ggf. auch mit einem Bandpaß bei der Frequenz der Modulation. Das Signal wird dann digitalisiert und rechnerisch die Amplitude bei der Modulationsfrequenz bestimmt. Wenn für eine Periode der Modulation genau eine ganze Zahl an AD Werten zur verfügung steht, geht das recht einfach.
Wenn man die Modulation/Demodulation in Hardware haben will, geht z.B. ein NE567 (=LM567).
RedBaron
28.12.2009, 13:12
@Besserwissi: Das wüsste ich aber ... O:)
1) Klar, wenn man den Laser voll draufhält oder gar nicht, hat man volle Ausgangsspannung oder Null. Könnte man digital nennen :-b , könnte man aber auch Sättigung nennen. Wie auch immer, bei der Applikation, die ich gebaut habe, liefert der Chip kontinuierliche Werte. Bei smilels Applikation geht es um Streulicht, da wird der Chip nicht im Sättigungsbereich liegen.
2) Es ist gar nicht klar, wie smilels Applikation im ganzen aussieht. Also ist auch nicht klar, ob er digitale oder analoge Daten braucht. Deshalb der Hinweis auf AD-Wandler bei analoger Auswertung oder Schmitt-Trigger bei digitaler.
3) Ein S6986 kostet um die 4,-$ und man benötigt fast keine zusätzlichen Bauteile. ... und das Ganze funktioniert auf Anhieb :-$
Wie gesagt, ich würde in der Bastelkiste suchen und smilel solch ein Ding zum Selbstkostenpreis überlassen.
Danke für die Antworten.
Da aber mein Problem wahrscheinlich noch nicht klar ausgedrückt ist hier nochmal:
Man sendet von einem "Sender" einen Lichtstrahl (Laser, IR,... Was das richtige Licht ist, weiß ich noch nicht) ab. Wenn dieser Lichtrstrahl dann in die Nähe von dem "Empfänger" bzw. dem Sensor gehalten wird und die Streuung des Strahls also stark genug ist, sodass der Sensor etwas davon wahrnimmt, sollte -nur als Beispiel- eine LED aufleuchten.
Also geht es nicht NUR darum, zu erkennen, dass ein Lichtstrahl in der Nähe vom Sensor "vorbeirauscht" (blöd ausgedrückt, ich weiß...), sondern auch zu definieren, ab welcher maximalen Entfernung des Lichtstrahls zum Sensor die LED leuchten soll.
D.h. erst wenn sich der Lichtstrahl nah genug am Sensor befindet, soll die LED leuchten.
Das mit dem erkennen des Lichtstrahls ist mit einer Modulation ja schon gut zu lösen. Jetzt bleibt eben noch das Problem mit der maximalen Entfernung.
Ich hoffe, dass das jetzt etwas klarer formuliert ist.
MfG, smilel
Weiß keiner weiter?
...
Oder wahrscheinlich grade alle im Urlaub.
RedBaron
31.12.2009, 06:55
Meinst du so etwas?
Ich kann nicht ganz genau erkennen wie das gemeint ist, deshalb hier nochmal als Zeichnung:
Also mit "Strahl vorbeirauschen" ist schon schwierig wenn der Strahl gebündelt ist. Selbst wenn einiges reflektiert wird dir da ein Phototransistor nicht empfindlich genug sein. Wenn es aber kein Strahl ist sondern ein "Spot" (--> Wie bei einer Fernbedienung die IR LED) dann kann das klappen, gutes Beispiel ist ja der Fernseher und die Fernbedienung, die IR LED in der Fernbedienung streut ja auch breiter als eine abgesägte Schrotflinte, deshalb geht die fernbedienung ja auch wenn man gar nicht auf den fernseher zielt. Ich weiß noch icht genau was du vor hast, aber vielleicht ist ja das Prinzip "Fernbedienung" besser als die Idee "Laser trifft nicht das Ziel soll aber trotzdem gesehen werden"...
Besserwessi
31.12.2009, 14:09
Oh, endlich eine einigermaßen klare Beschreibung was denn eigentlich gesucht wird. Es fehlen jetzt nur noch ein paar Maße: Wie groß sind die Abstände etwa ? Was ist das für ein Nebel ?
IR LEDs sind hier vermutlich eher weniger geeignt sein, denn Wasser absorbiert in dem Bereich relativ stark.
@kyodai: Bei den Fernbedienungen kenne ich unterschiedliche Ausprägungen. Von gebündelter Strahl, geht nur wenn man den richteigen Teil des Fernsehers trift. Irgendwo an die Decke geht auch, weil genug gestreut wird. Bis im Extremfall: die IR Diode ist eher Tarnung, die Übertragung geht auch per Funkkopplung, wenn man dicht dran ist.
Also mit "Strahl vorbeirauschen" ist schon schwierig wenn der Strahl gebündelt ist. Selbst wenn einiges reflektiert wird dir da ein Phototransistor nicht empfindlich genug sein. Wenn es aber kein Strahl ist sondern ein "Spot" (--> Wie bei einer Fernbedienung die IR LED) dann kann das klappen, gutes Beispiel ist ja der Fernseher und die Fernbedienung, die IR LED in der Fernbedienung streut ja auch breiter als eine abgesägte Schrotflinte, deshalb geht die fernbedienung ja auch wenn man gar nicht auf den fernseher zielt. Ich weiß noch icht genau was du vor hast, aber vielleicht ist ja das Prinzip "Fernbedienung" besser als die Idee "Laser trifft nicht das Ziel soll aber trotzdem gesehen werden"...
Mir geht es darum (und das kommt mir gerade, habe ich vorhin auch vergessen, zu erwähnen):
Angenommen, der Sensor ist auf eine runde Zielscheibe -also einem Objekt- in der Mitte montiert.
Der Sensor sollte also auch so kalibriert sein, dass er nur auf den Bereich der Zielscheibe reagiert.
Wenn der Lichtstrahl dann an der Zielscheibe vorbeigeht, ist das gebrochene (Wasserteilchen) Licht nicht mehr stark genug wenn es am Sensor ankommt und wird nicht mehr erkannt.
Wenn der Strahl auf die Zielscheibe trifft, ist das gebrochene Licht, wenn es am Sensor ankommt, noch stark genug und wird vom Sensor erkannt.
Eben die Funktionsweise, die ich schonmal erklärt habe. Die Schwierigkeit besteht also darin, den Bereich einzustellen.
Es geht folglich also darum, festzustellen, ob das Objekt (hier die Zielscheibe) getroffen wurde oder nicht (Wie gut getroffen ist egal).
Deshalb ist ein Lichtstrahl notwendig, kein gestreutes Licht.
Wie groß sind die Abstände etwa ?
Ich gehe mal von einem "Wahrnehmungsradius" von 10cm aus.
Also 20cm Durchmesser eben.
Und die Entfernung von Lichtquelle zu Sensor kann zwischen 1m und 10m variieren.
Was ist das für ein Nebel ?
Bei den Wasserteilchen bin ich von den in der normalen Luft enthaltenen Wasserteilchen ausgegangen.
Ich bin die nächste Woche wahrscheinlich nicht da, also bitte nicht wundern, wenn keine Antworten von mir die nächste Woche kommen!
Die Beschreibungen sind eigendlich ganz brauchbar, wenn
mann sich da etwas unter Vorstellen kann. :-)
Ich versuche einmal einen Vergleich. Optische Rauchmelder
Arbeiten (teilweise) ähnlich. Eine LED strahlt leicht versetzt
einen Emfänger an. Kommt jetzt Rauch oder auch Wasserdampf
von einem Wäschtrokner in den Melder, wird ein gewisser Teil
der Lichquelle gestreut und trifft auf den Empänger....
Das klappt bei Brandmeldern aber auch nur weil Emfänger/Sender
gerade mal ein paar mm auseinander liegen.
Es kommt wohl darauf an "Wie" Feucht die Umgebungsluft ist,
Wenn man einen Laser durch klare Luft Schickt sieht man den auch
nicht. Geht der Strahl durch Nebel, Wolken ist er deutlich zu
sehen. Was man sehen kann kann man auch auswerten. :-)
Zur Not mit einer Kamera.
Ich kann mich jetzt Irren, aber wird auf ähnliche Art nicht der
Smog über Stäte gemessen? Je verschmuzter die Luft, je stärker
oder größer/Dicker erscheint der (gemessene) Laserimpuls?
Ich ürchte nur das die Auswertung eine sehr sehr teure Technick
braucht und der Empfänger ne riesen Sammellinse...
Gruß Richard
Besserwessi
31.12.2009, 22:06
Über das gestreute Licht wird das nicht gehen. In sauberer Luft wird einfach zu wenig gestreut, und der Detektor hat auch so ohne weiteres keine definierte Reichweite.
Mit der Streuung an der Zielscheibe selber könne es gehen. An einfachsten, wenn die Zielscheibe halbtransparent ist. Dann hat man auch schon etwas ünterdrückung des Hintergrundes.
Wegen des Zielens geht dann fast nur eine Laser, bevorzugt rot, denn den kann man sehen, was ihn weniger gefährlich macht.
Die Schwierigkeit wird dann nur sein einen Laserpointer zu finden, den man modulieren kann.
Das mit den verschiedenen Lufteigenschaften ist wirklich ein großes Problem... :-k
Aber das Beispiel mit dem Feuermelder kommt schon ganz gut hin.
Da sich das Thema Licht aber doch wieder als sehr kompliziert erwiesen hat,
schreibe ich jetzt einfach nochmal genau, was ich eigentlich grundsätzlich erreichen will (vielleicht finden wir ja noch eine ganz andere Lösung dafür):
Man hat ein "Zielobjekt", sei es ein Auto, eine Regentonne oder irgend etwas in der Art. Die gesamte Oberfläche des "Zielobjektes" sollte von Sensoren an dem Objekt beobachtet werden, sodass diese feststellen, ob irgendwo auf der Oberfläche des Objekts ein Lichtstrahl auftrifft. Die 2.te Schwierigkeit ist nun die, dass die Objekte auch rund (also 3dimensional) sind und trotzdem alles beobachtet werden muss.
Ich habe mir dazu auch schon lange Gedanken gemacht. Vielleicht mit einer Art Stoff-Überzug aus Glasfaser, der das auftreffende Licht auf das ganze Objekt verteilt und schließlich auch 1 Sensor in der "Glasfaserweste" das feststellt? Ich habe noch keine gute Lösung dafür...
Hoffentlich gibt es dafür noch eine gute Lösung.
Also dann bis in 1 Woche!
MfG und ein glückliches neues Jahr, smilel.
Besserwessi
01.01.2010, 10:18
Es gäbe da die Möglichkeit eine Retroreflektierende Folie zum Markieren der Ziele zu nutzen. Die sind ähnlich wie Refelktoren am Fahrrad der Warnwesten. Man kriegt dann recht viel Licht Wieder zurück zum Laser und könnte es da detektieren.
Ich glaube das eigentliche Problem hier sind nicht die Sensoren sondern die Lichtstrahlen. Wenn du einen normalen Fototransistor nimmst muss das Licht direkt auf den transistor treffen. Einen so dichten nebel daß der genug reflektiert bekommst du in der Praxis kaum hin. Entweder nutzt du weniger gebündeltes Licht oder einen ganz anderen Sensor, wenn du einen CCD Kamerasensor nimmst kannst du sicherlich noch beobachten wenn der Laserstrahl 10 meter entfernt auf die Wand trifft.
Zu meiner überraschung steht mir doch ein Internetzugang zur Verfügung!
@Besserwessi:
Die Idee hatte ich auch schon mal. Das Prinzip ist auch nicht schlecht, aber wenn man 2 Zielobjekte hat, wird es schon schwieriger festzustellen, welches der beiden Objekte getroffen wurde. Vielleicht durch verschiedene Reflektion von verchiedenen Wellenlängen des Lasers?
Aber für 1 Objekt könnte das echt gut funktionieren!
@kyodai:
CCD Kamerasensoren... Das höhrt sich teuer und kompliziert an! 8-[
Mit der Reflektormethode muss man jedoch alles damit bedecken.
Und noch eine ganz andere Idee:
Angenommen das Objekt hat eine andere Temperatur als die Umgebung,
dann könnte man doch auch durch ein Laserthermometer feststellen, ob es getroffen wurde.
Diese Alternativmöglichkeiten erscheinen mir aber irgendwie noch etwas unausgereift!?
Was haltet ihr von Reflektion- oder Temperaturdetektion?
MfG, smilel.
RedBaron
01.01.2010, 16:23
Das ist doch alle ziemlich chaotisch!!
smilel, mach' doch 'mal 'ne Zeichnung und erklär einmal genau, wann du eine Sensorantwort erwartest und wann nicht.
Ich weiß, das ist sehr chaotisch!
Ich erwarte eine Sensorreaktion, wenn das Objekt anvisiert, also getroffen wird.
2 Lösungen erscheinen für mich plausibel:
Durch Reflektion an einer Folie wird der Laserstrahl reflektiert und vom Sender wieder empfangen, wodurch dann festgestellt ist, dass das Objekt getroffen wurde.
Oder:
Die Möglichkeit mit den Detektoren, die sich aber als immer komplizierter herausstellt.
MfG, smilel
P.S.: Entschuldigung, aber ich habe im Moment nicht die Möglichkeit, eine Zeichnung anzufertigen.
Besserwessi
01.01.2010, 20:59
Bei 2 Zielen wird das halt komplizierter. Die Idee mit dem Thermomether wird nicht funktionieren, das Tehrmomether ist einfachnicht so gut gerichtet das man da viel mit anfangen kann. Da schon lieber ein Ziel rot und eines Grün, und dann rein mit einer Kamera arbeiten, ganz ohne Laser der so.
Wenn man den Laserstrahl will, dann halt das ganze Ziel als Sensor. Das könnte ein halbtransparente Art Mattscheibe und dann mehrere Photodiode / Phototransistoren dainter. Je nach größe der Ziele kann das aber auch Aufwendig werden.
Nach all den Ideen komme ich zum schluss, dass die Version mit der Folie, die das Licht verteilt und so zu einem der Phototransistoren leitet, am besten ist. Also brauche ich diese halbtransparente Mattscheibe und die richtigen Phototransistoren. Wo bekommt man denn so etwas?
MfG, smilel
Besserwessi
02.01.2010, 17:52
Bei den Fotodioden kann man relativ normale Typen nehmen, z.B. BP104. Davon kann man ruhig einige die ohnehin zusammengehören parallel schalten. Als Filter sollte ein rote Kunststofffolie ausreichen. Etwas porbieren könnte sich lohnen, damit man nicht so viel Hintergrundlicht mißt.
Als Steuendes Material könnte man dünnes Papier, Transparentpapier, feine Luftpolsterfolie, Mattes Plexiglas der ähnliches nehmen.
Danke!
Ich werde das mal ausprobieren.
Wenn ich als Streumaterial dünnes Papier oder diese Luftpolsterfolie nutze,
dann müssen aber ziemlich viele Sensoren verwendet werden (bei etwa 1 qm)!? Achja, reden wir gerade von Laserstrahlen oder IR?
Besserwessi
02.01.2010, 21:41
Damit man richtig zielen kann wird man schon einen Sichbaren (roten) Laser nehmen müssen. Ein IR Laser würde auch gehen, ist aber fürs Auge gefährlicher.
Wieviel Sensoren man braicht hängt ein bischen vom Abstand Streukörper-Photodiode ab. Mit etwa 30 cm Abstand könnte 4 Sensoren reichen. Die einfachen Fotodioden kosten ja auch nicht die Welt.
Danke!
Dann habe ich noch 2 Fragen:
- Mal angenommen, das Zielobjekt wäre ein Fass (also rund) und umhüllt mit Streumaterial, könnte es dann sein, dass das gestreute Licht wegen der Rundung nicht zur Fotodiode gelangt, da es dafür mehr als 90 Grad gestreut werden müsste (Siehe Zeichnung)?
- Kann eine Photodiode denn überhaupt 360 Grad um sich herum alles erkennen, oder erkennt die Photodiode das Licht erst, wenn es beinahe frontal auf sie auftrifft?
MfG, smilel.
Besserwessi
03.01.2010, 17:08
Die Idee die ich hatte war die Fotodioden mit etwas Abstabd hinter der der streuenden Schicht zuplazieren. Mit z.B. 15 cm Abstand könnte eine Fotodiode einen etwa 30x30cm² großen teil sehen. Das geht nantürlich nur, wenn man da Platz hat. Je weniger Platz, desto mehr Fotodioden müßte man habe. Ein Wenig könnte man sich da noch nit Lichtleitern oder so weitehelfen.
Und die Fotodioden können 360Grad ringsum abdecken?
MfG, smilel.
Besserwessi
03.01.2010, 19:59
Es gibt verschiedenen Fotodioden. Die im LED ähnlichen Gehäuse ahebn einen Öffnungswinkel von z.B. 30 Grad- selten mehr als 90 grad. Es gibt auch Flache, ohen Linse mit fast 180 Grad öffnungswinke, mehr aber normalerweise nicht.
Um bei so einer Tonne rumzukommen wird man schon mehr als eine Fotodiode brauchen , z.B. 8 Stück.
Kaufe Dir ne Wiimote, da ist ne spezielle IR Kamera drinn.
Die kann IR erkennen und über i²c die Position im Bild
ausgeben. Das klappt mit bis zu 4 Punkten gleichzeitig,
von den ersten Beiden punkten kann sie auch die Entfernung
zueinander bestimmen. In einer Elektorist eine Platine für
die Kamera und ein Basic Programm wo ein AVR das auslesen
kann. In der Bucht bekommst Du die Dinger nachgeschmissen,
ein Test damit sollte also nicht die Welt kosten. :-)
Gruß Richard
@Besserwessi:
Ungefähr so wie auf der Zeichnung?
@Richard:
Die Idee ist grundsätzlich gut, doch ich weiß nicht so recht, wie ich die Kamera bei einem runden Gegenstand anbringen soll. :-k
Und dann hatte ich da noch eine ähnliche Idee wie die von Besserwessi:
Wenn man das Streumaterial durch ein lichtleitendes Material ersetzt, könnte es dann so funktionieren, dass der auftreffende Lichtstrahl sich in dem lichtleitenden Material verteilt und so auf einen der im Material eingebauten Fotodioden trifft?
MfG, smilel.
Wir ist es mit einer solchen Anordnung?
Vielleicht sind gerade ein paar davon übrig.
http://www.makrowelt.net/Bilder/Galerie%20sonstiges/Christbaumkugel%20gross.jpg
Ist das jetzt ein falsches Bild oder was hat eine Christbaumkugel damit zu tun? ;-)
Soll der Foto die Photodiode darstellen und die Christbaumkugel eine Art Spiegel, der den Abdeckungsradius vergrössert?
Aber was haltet ihr von der Idee mit dem lichtleitenden Material?
Besserwessi
04.01.2010, 09:09
Das mit dem Lichtleitenden Material könnte den Abstabd reduzieren. Einen normalen Lichleiter kann man aber nicht nehrmen, denn da kreigt man auch kein Licht rein. Entsprechend geht einem Da ähnlich viel licht viel bei der Streumethode verloren.
Eher teoretisch gäbe es die Möglichkeit mit einem Fluorezierenden Lichtleiter. Das wird aber vermutlich daran scheitern, daß man dann einen blauen oder grünen Laser nehmen müßte.
• Die Methode mit dem Streumaterial erscheint mir eben noch etwas "wuchtig",
Denn mit mehr als 5 cm Abstand von Streumaterial zum Fass wird es etwas zu groß. Ich habe mir auch schon so vorgestellt, dass man den Laserpunkt Durch verschieben der Linse grösser macht, aber trotzdem würde das bei einem Abstand von 2 m nicht funktionieren, da der Laserpunkt dann nicht groß genug ist.
• Und das mit dem Lichtleitenden Material würde also deshalb nicht funktionieren, da das Licht nicht in das Material dringen würde?
• Und dann nochmal zu der IR-Kamera Methode:
Wenn man die Kamera an der Lichtquelle anbringt und das Zielobjekt mit reflektierender Folie ausstattet, sodass die Kamera sieht, ob das Ziel getroffen wurde, kann man das vielleicht auch erreichen. Nur eines schreckt mich daran ein bisschen ab: ich habe noch keine Erfahrung mit Programmen für Kameras und weiß nun nicht, wie man das realisieren soll.
MfG, smilel.
Besserwessi
04.01.2010, 16:03
Die Kamera-methode würde gehen. Besonders bei vielen oder großen Zielen wird das dann auch einfacher. Es muß auch da kein IR sein, normales Rot sollte auch gehen. Ein unterscheiden der Ziel wäre z.B. durch ein aktives IR Signal im Ziel möglich, das im Takt leuchtet um ein Unterscheidung zu erlauben.
Die programmierung der Auswertung ist aber nicht so ganz einfach, und man braucht einen µC mit schon etwas mehr Speicher.
Ich meinte eher das die WII kamera beim Laser plaziert ist, die reflektion
vom Laserpunkt registriert und die X/Y Koordiate des getroffenen Zieles
ausgiebt. Wenn am Ziehl selber eine ir Led leuchtet, hann sogar der Abstand
Ziehl Led/Laserpunkt bestimmt werden. Man braucht die Wii auch nicht
zum Testen zerlegen, einfach per Bluetood an den Pc und ein paar
Programme aus der WII Gemeinschaft (Goggle).
Mit einer normalen Kamera, rotem Laser,Nebelwand oder ähnlich
sollte es auch klappen. Nur da ist die Kamera auch eher in der Nähe
vom Laser montiert um einen großen Bereich abzudecken und es muß
mehr gerechnet werden.
Gruß Richard
Soll der Foto die Photodiode darstellen und die Christbaumkugel eine Art Spiegel, der den Abdeckungsradius vergrössert?
Ja, die Vergrößerung des Sichtwinkels mit einem Wölbspiegel ist ja recht verbreitet, bei Rückspiegeln, im Straßenverkehr, bei Robotern mit Rundumsicht.
Etwas perfekter sieht es dann so aus, aber wenn nur ein Singal empfangen werden soll dann kann man wohl auch Verzerrungen des Bildes akzeptieren.
http://www.suicidebots.com/wp-images/sony-3d.jpg
Es werden immer mehr Möglichkeiten, aber die mit den Fotodioden erscheint mir am einfachsten realisierbar (Es mit einer Kamera zu versuchen ist denke ich zwar sehr exakt und professionell, aber auch sehr kompliziert (für mich zumindest)). Nun stellt sich eben noch die Frage, ob man den Radius der Fotodiode durch Abstand, Wölbungsspiegel oder durch eine Art
Kranz aus Fotodioden, die eine Fotodiode aus Variante 1 ersetzen, im Kreis angebracht sind und somit 360Grad abdecken.
• Und dann nochmal zu der IR-Kamera Methode:
Wenn man die Kamera an der Lichtquelle anbringt und das Zielobjekt mit reflektierender Folie ausstattet, sodass die Kamera sieht, ob das Ziel getroffen wurde, kann man das vielleicht auch erreichen. Nur eines schreckt mich daran ein bisschen ab: ich habe noch keine Erfahrung mit Programmen für Kameras und weiß nun nicht, wie man das realisieren soll.
MfG, smilel.
Du brauchst keine reflecktierende Folie, ich habe hier einen alten ziemlich
Sperrigen Laser, den Lichtpunkt (ROT) sieht man beiklarer Sicht noch am
7 Km entfernten Kirchturm mit bloßem Auge!
Wenn Du nur ein paar m weit mußt, reicht eine starke ,gut bündelde
IR LED aus. Die ist dann auch weitaus weniger gefärlich Stichwort
Augenschäden! Bei Lasern aber auch teilweise Pointern aus dem Ausland
kann das sprichwörtlich"ins Auge gehen".
Bei der WII kamera hält sich das Programmieren in Grenzen, die macht
quasie alles selber und Du fragst über I²c Bus einfach an was Du wissen
willst. Der ganze Code war (?) ca 30 Zeilen oder weniger. Möglich das hier
einige die Ausgabe noch herum liegen haben. Elecktor sicher, aber das ist
und bleibt eine Apotheke. :-(
360 Grad ?. Kannst Du eh knicken! Oder kann die Beste Kamera, der Mensch
jemanden gleichzeitig in die Augen und auf den (hoffendlich) schönen
Arsch kucken???
Mir ist immer noch nicht klar, was Du eigendlich genau erreichen willst.
Mir scheint aber, das Du etwas erreichen willst zu dem Du eigendlich
nicht genügend Fachwissen und oder Biss besitzt? Esd gibt 360 Grad
Holografie, dafür brauchst Du eine ca. 100 Tonnen Erderschütterugs
freihe 20 m² goße Arbeitsplattform und jede Menge optischer Geräte
...das dürfte (?) im xx6 Stelligen Euro Bereich angesiedelt sein :-(
Gruß Richard
Ähem...
Das mit den 360Grad meinte ich eigentlich so, dass mehrere dieser Kränze an verschiedenen Stellen (Gesicht und Arsch ;) ) angebracht wird.
Ich habe irgendwie das Gefühl, dass so kein wirkliches Ergebnis zustande kommen wird, da immer noch nicht geregelt ist, welche Methode nun wirklich angewendet werden soll. Also hier nochmal alle Methoden, sodass man sich mal auf eine Sache konzentriert und nicht alles parallel läuft:
• Kamera
• Fotodioden mit "Kugelspiegeln" zum Umlenken des Lichts
• Fotodioden in Kranzform, mehrere Kränze
* Lichtleitendes Material (noch nicht sicher ob wirklich funktionell)
Und jetzt noch mal kurz mein Ziel:
Ich will feststellen, ob auf das Zielobjekt gezielt wird.
MfG, smilel.
Ähem... Ich habe irgendwie das Gefühl, dass so kein wirkliches Ergebnis zustande kommen wird, da immer noch nicht geregelt ist, welche Methode nun wirklich angewendet werden soll.
Ein Problem könnte es dabei geben wenn der Thread Owner also in diesem Beipiel smilel das nicht vorgibt, oder nicht aus seiner Kenntnis der Aufgabenstellung lenkt.
Sonst müßte es jemand anderes lenken, dann wäre aber die Lösung auch nach dessem Verständnis.
Als Zielobjekte wurden schon Wolken aus Wassertröpfchen, Autos oder Regentonnen genannt, freie Objekte (ein auf der Straße geparktes Auto?) oder Objekte, die man mit Folien überziehen kann. Das ist schon noch so vielfältig dass man sich als owner kaum auf eine Beobachterrolle zurückziehen kann. Ich sage das nur mal so aus der Perspektive eines Moderators.
Genau das Gefühl habe ich auch! Alles ist so groß und vielfältig, dass man schon fast keinen Überblick mehr hat. Mein Problem ist eben, dass ich einfach nicht weiß, wie die Sache am besten zu lösen ist. So kommen dauernd neue Sachen, sodass es schlichtweg verwirrend wird. Dafür entschuldige ich mich!
Aber wie gesagt, ich habe noch keinen festen Anhaltspunkt, an dem ich mich orientieren kann, um eine wirkliche Struktur einzubringen.
Deshalb würde ich jetzt mal vorschlagen, sich auf ein Thema zu konzentrieren. Meiner Meinung nach wäre das die Methode mit den Rundspiegeln, den Fotodioden und dem Streumaterial. Also meine Frage zu diesem Thema:
Wo kann ich am besten diese Fotodioden, die nur auf die Wellenlänge eines sichtbaren Lasers reagieren, herbekommen? (Wichtig ist eben, dass die Fotodioden so empfindlich sind, dass sie gestreutes Licht wahrnehmen). Vielleicht kennt ja jemand einen guten Store?
MfG, smilel.
Ich brauche nur noch die Fotodioden, mit dem Rest werde ich dann schon alleine zurechtkommen. Weiß niemand einen guten Store oder wenigstens ein Produktname der Fotodiode?
MfG, smilel.
Besonders empfindliche Fotodioden (Module) gibt es für den Betrieb von TV- Fernsteuerungen. Über solche wird auch der ASURO an den den Computer angekoppelt.
Sie sind recht gut für ihre Funktion geeignet weil sie schon einen integrierten Verstärker besitzen der auch moduliertes Licht sehr gut vom Umgebungslicht unterscheidet. Sie sind bei der weiten Verbreitung in hoher Stückzahl sehr preiswert.
Wenn man die Vorteile nutzen will muss man sich mit der Modulation auseinandersetzen und IR in Kauf nehmen.
TSOP1738 und ähnliche:
http://irdeo.de/82030.pdf
Besserwessi
06.01.2010, 19:37
Die Empfänder wie TSOP1738 sind nur IR empfindlich. Da müßte man dann schon einen IR laser nehen. Dabei sind auch die "günstigen" 780 nm Laser schon knapp an der Grenze.
Fotodioden mit integreirtem rot Filter für z.B. 650 nm oder 670 nm kenne ich nicht. Die werden relativ selten sein. Da wird man vermutlich einen externe Filterfolie und eine normel Fotodiode nehmen müssen. Eine Filterfolie sollte auch nicht so viel schlechter als die Filter der IR Dioden sein. Ohne Modulation wird es roten wohl auch nicht gehen.
Ein passende Fotodioden wäre BP104 (aber nicht BP104F), BPW34 (z.B. bei Reichelt) .
Danke!
Ich verstehe das also so, dass es mit IR und einer Modulation wohl am einfachsten ist.
--> TSOP1738 o.ä. Mit Modulation an IR Laser und an Fotodiode.
MfG, smilel.
Nur eines macht mir nach wie vor Bedenken:
Wie sieht es mit der Gefährlichkeit aus, die von einem IR-Laser ausgeht?
In meinem Fall reicht ja schon ein Laser für 20 m (also evtl. eine einzige IR-LED mit Linse). Kann man Augenschäden vielleicht verhindern durch sehr kurze Leuchtzeiten?
MfG, smilel.
Besserwessi
08.01.2010, 14:03
Um mit einen IR laser sicher zu sein, sollte man unter den grenzen von Laser KL. I bleiben. Das sind dann weniger als 0,025 mW. Bei einer modulation mit etwa 40 kHz also wohl abwechselnd aus oder 0,05 mW.
Bei der geringen Leistung kann es sein, das man relativ viel Empfänger braucht, weil der Abstand Streukörper - Detektor nicht mehr groß sein darf. Die TSOP.. Empfänger brauchen rund 0,5 mW/m². Man sollte also schon mit 10-20 Sensoren je Quadratmeter rechnen, ggf. auch noch ein paar mehr.
Hmm? Hier wird über Objekte in Größen Ortnungen "Auto"
oder ähnlich geredet und alle diese Objekte sollen mit einer
"gewissen Folie oder ähnlich" bezogen werden und dann auch noch
mit einigen 100? Fhpotodioden ausgestattet werden....Irgendwie
Unrealistisch das Projekt.
Mit der von mir vorgeschlagenen WII-Remote Lösung steuert ein
Mensch mit den von einer IR Led beleuchteten Fingerkuppen ganze
3D Anwendungen in Echtzeit am PC, gaaaanz ohne Spezialfolie.
Nur mit EINER IR Quelle und 5 Finkerkuppen mit kleinen Reflektoren.
Der steuert auch mit einem selbstgebauten IR Pointer Windows wie
mit einer normalen Mouse, die WII kamera erkennt den Pointer
Lichfleck OHNE Reflecktorfolie und reagiert darauf.
Die Kamera lässt sich z.B. in Bascom über i²c auslesen was recht
einfach zu sein scheint, die WII- Remote kann aber auch erst einmal
ohne zu zerlegen am PC getestet werden, Programme gibt es bei
google "WII_Remote"....
Die Auswertung zu kompliziert? Wer das nicht schafft, schafft es auch
nicht xyz 100 Photodioden in Abhängikeit von Streulicht aus zu werten!
Das dürfte weitaus schwieriger und auch teurer sein.
Ich bin normalerweise nicht so "direckt", habe aber immer mehr
das "Gefühl", hier träumt jemand ohne jedes Fachwissen vor sich
herum......und einige teilen das auch noch? Das ohne Fachwissen. :-(
Gruß Richard
@Richard: Ich finde es ja wirklich schön so viele hilfreiche Ratschläge zu bekommen, aber ich denke wir haben doch schon festgestellt, dass die Methode mit den Fotodioden die !für diesen Fall! praktikabeltse ist.
Wir versuchen nur das Thema zu bündeln und zu präzisieren, da kann es sein, dass alles etwas planlos rüberkommt.
Achja, es war übrigens nie (von mir zumindest) die Rede von so großen Objekten wie Autos; und die "Spezialfolie" ist normales Transparentpapier.
Damit wäre das auch geklärt. ;-)
@Besserwessi:
Das heißt also, dass es fürs Auge ungefährlich ist, wenn die Leistung der gebündelten LED nicht Klasse I, also 0.025mW übersteigt?
Gilt das für unbegrenzte Einleuchtzeit, oder sind 0.025mW nur für eine kurze Zeit ungefährlich?
MfG, smilel.
P.S.: Fehlt da was?
Bei einer modulation mit etwa 40 kHz also wohl abwechselnd aus ___ oder 0,05 mW.
Besserwessi
09.01.2010, 10:47
Die Grenze von 25 µW gibt für den Dauerbetrieb. Kurzzeitig ist mehr sicher. Beim modulieren, sofern man kein extrem kleines Tastverhältnis hat muß der Mittelwert unter den 25 µW bleiben. Allerdings müßte man sicherstellen das die Grenze auch zuverlässig eingehalten wird. Die passende Modulation wäre wohl 25% Tastverhäntis und 100µW Spitzenleistung. Mit einer zusätzlichen sekundären Modulation (z.B. nur alle 10 ms für 10 Perioden senden) wäre auch mehr möglich. Das hängt aber davon ab wie schnell reagiert werden soll.
Wenn man IR-LEDs statt Laser nimmt ist mehr Leistung zulässig, denn man kann die LED nicht so gut bündeln. Wie viel hängt von der Größe des Strahls ab. Normale IR Fernbedienungen geben schon mal über 5 mW ab.
Die Gefahr durch starken (IR) LEDs ist ein Punkt der noch nicht wirklich geklärt ist. Da passen weder die Regeln für Laser noch andere Lichtquellen so richtig.
Hmm...
Google will auch nicht wirklich was zu dem Thema wissen.
Die letzte möglichkeit ist eine Schutzbrille, aber damit meine ich wirklich die allerletzte möglichkeit.
Lange her, aber ich meld mich mal wieder!
Ich habe durch zufall das hier entdeckt: http://www.spinmaster.com/files/instructions/AH_Laser_Zero_Gravity.pdf
Ein kleines RC auto, das einem Laserpunkt auf dem Boden/Wand folgt.
Wie auf S. 3 der Anleitung zu sehen ist, kann es einen ganzen Bereich um sich rum kontrollieren. Das wäre doch genau das, nach was ich die ganze Zeit schon suche!!? Oder?
Was haltet ihr davon?
MfG
smilel
neues Thema !
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