S 9023 Photodiode

[SwordFish]

Hallo,

Ich möchte mit verschiedenfarbige Papierstücke unterscheiden können. Dafür hatte ich die Verwendung einer weißen LED und der S 9032 Photodiode von Microsmaus ( http://www.micromaus.de./s9032.pdf ) geplant. Allerdings bekomme ich mit der S 9032 unter verschiedensten Lichtbedingungen (getestet) für die verschiedenen Farben kaum unterscheidbare Werte an den einzelnen Anoden (z.B. Anode rot: 396mV rotes Papier, 360mV grünes Papier, 384mV blaues Papier; Anode blau 387mV rotes Papier, 335mV grünes Papier, 3606mV blaues Papier). Stromstärke bekomme ich überhaupt keine messbare (Meesgerät geht bis uA Bereich). Ist meine Photodiode defekt oder muss ich die Photodiode gesondert verschalten, um vernünftige Werte zu erzielen.

MfG Peter

P.S.: Ich denke nicht, dass eine OP-Schaltung hilft, da diese meines Wissens ja lediglich die Spannung verstärkt, lasse mich aber gerne eines besseren Belehren

[cauboy]

also vielleicht liegt es daran, das weißes licht alle wellenlängen beinhaltet. also wird es auch von jeder farbe gleich gut reflektiert.
Um wirklich herauszufinden welche Farbe dein Papier hat, würde ich dieses mit zwei verschiedenen LEDs beleuchten (zB.: rot und grün) und an den beiden messwerten kannst du dann ablesen um welche farbe es handelt.

Beispiel:
Rotes licht wird auf einem roten Untergrund um einiges besser reflektiert als grünes. auf schwarzem untergrund werden beide gleich schlecht reflektiert und auf weißen beide gleich gut.

jede farbe wird ihre besonderen merkmale bei der messung haben (so war es auf jeden fall bei mir) und somit kann man mit bisschen programmiergeschick auch eine gute funktion schreiben die dir die farbe ausgibt.

[Wolferl]

Hallo

1. Eine weiße LED gibt im Prinzip nur blaues Licht ab. Im Konverter (Vergss) wird dann ein Teil in gelbes Licht umgewandelt. Fürs Auge ergibt das am Ende weiß.
Daher hast du wie cauboy schon angesprochen hat bei unterschiedlichen Papierfarben nur wenig unterschiedliches Signal.
2. Für die Fotodiode wäre ein Transimpedanzverstärker (Strom-Spannungsverstärker) mit OP sinnvoll, damit du vernünftige Signale bekommst.

Evtl. solltest du dir eine Lösung mit unterschiedlichen LEDs (rot, grün, blau) ausdenken. Immer eine einschalten, Signal messen, und dann auswerten.

Wolfgang

[SwordFish]

Danke für die schnellen Antworten.
Die Lösung mit den verschiedenfarbigen LEDs hatte ich auch schon ins auge gefasst, ist jedoch denke ich für mich nicht ganz ideal, da ich ca. 20 farben unterscheiden möchte. Zum anderen wäre laut Herstellerbeschreibung der Sensor ideal und einfach für mein Vorhaben geeignet, Als Anwednungen ist Farbidentifikation angegeben. Laut bedienungsanleitung müsste ich eine Photosensivity von ca. 0,21 - 0,42 A/W bekommen. Was beduetet das? Wenn das der Photostrom in Ampere je eigestrahltes Watt ist, würde das ja bedeuten, ich müsste eine Stromstärken messen können. Das würde ja eher dafür sprechen, dass ich bei der Messung etwas falsch mache. Ich messe mit dem Multimeter direkt an Kathode und der jeweiligen Anode. Müsste doch ansich funktionieren, oder?

[walddax]

Warum nutzt du nicht n fertiges Modul aus nem Flachbettscanner mit LED abtastung? :)

[Manf]

Eine weiße LED gibt im Prinzip nur blaues Licht ab. Im Konverter (Vergss) wird dann ein Teil in gelbes Licht umgewandelt.

Recht objektiv sollte die räumliche Zuordnung der Intensität durch ein Gitter sein. Bei der Aufnahme mit einer Digitalkamera geht es dann allerdings durch die Farbfliter und die Funktion kann dadurch etwas wellig werden.

Ich will deshalb die Aufnahme des Spekturms einer weißen LED einfach nur zur Verfügung stellen.


Bei älteren Versuchen habe ich davon gehört, daß man farbige LEDs auch als selektive Fotodetektoren einsetzen kann. Sie sind wohl insgesamt nicht sehr empfindlich aber selektiv für die Farbe die sie selbst auch erzeugen.

Manfred

[Wolferl]

Das Spektrum einer weissen Led hängt stark vom verwendeten Konvertermaterial ab (ausser natürlich Multi Leds). Erzeugt wird vom Chip erstmal nur blaues Licht. Durch den Konverter im Verguss wird dann noch ein Teil des blauen Lichts in gelbes umgewandelt (wie Leuchtstoffröhre). Nach dem Farbschuh ergibt sich dann fürs Auge weisses Licht.
Erkennt man auch daran, wenn man sich die Led unbestromt anschaut. Der milchige Verguss sieht über dem Chip etwas gelb aus. Oder: man leuchtet ein weisses Blatt Papier an. Dann ist die Mitte des Leuchtkreises meist leicht gelb und der äusserste Rand blau.

Das mit der Selektivität stimmt nicht ganz. Hängt von der Art der Lichterzeugung in der LED ab (Bandverbiegung (gibts kaum noch weil stockfinster) oder Quantenwell). QW oder MQW LEDs geben Signal ab sobald die eingestrahlte Wellenlänge unter ihrer eigenen Emissionswellenlänge liegt und das sehr steiflankig. Es ergibt sich eine art Tiefpasscharakteristik bzgl. der Wellenlänge.

Das wäre ja für diese Anwendung schon ausreichend, nur das Problem ist bei den meisten LED Bauformen die Einkopplung.

Wolfgang

[Wolferl]

Was ich noch vergessen hab: Bei einer Messung mit unterschiedlichen Lichtquellen (z. B. rot, blau und grüne LEDs) mußt du die spektrale Empfindlichkeit deiner Fotodiode beachten.