Messwerterfassung

[Tom_123]

Hallo,
ich hoffe daß dies das richtige Forum für meine Frage ist:

Ich wollte mir eine Lightbox bauen und wenn man so ein Teil hat,
bietet es sich ja auch an Laufzeittest durchzuführen.

Problem ist die Messwerterfassung.

Einfachste Lösung wäre wohl ein Luxmeter mit Datenlogger (ab 160 €),
zweitbeste ein Multimeter mit Datenlogger und irgend eine Schaltung
mit Photowiderstand, -diode, -transistor.
(auch dazu könnte ich etwas Hilfe, Links zu Schaltplänen, usw., gut gebrauchen)

Gibt es noch bessere, einfachere, günstigere Lösungen?

Ich suche schon geraume Zeit hier, im CPF und Google,
finde aber sehr wenig zu Lightboxen und der damit verbundene Messwerterfassung.

Somit bin ich auch für jeden weiterführenden Link dankbar.

TIA
Thomas

 

[Hiltihome]

Hallo Thomas,

eine Lösung mit USB-Oszilloskope und auf das menschlich Sehempfinden korrigierter Photodiode ist sehr gut geeignet,
leider aber auch nicht billig, dafür vielseitig verwendbar.


Forumsmitglied Hmblgrmpf hat so etwas in Gebrauch und wird es hoffentlich hier vorstellen.



Heinz

 

[Hmblgrmpf]

Für meine Laufzeittests nutze ich normalerweise ein Tischmultimeter mit serieller Schnittstelle im 500mV Bereich.
Als Lichtdetektor nutze ich eine Fototdiode (Osram BPW21) deren Sperrstrom ich als Spannungsabfall an einem Widerstand (Spindeltrimmer) messe.
Als Spannungsquelle reicht eine fast leere CR123A Batterie.
Zwischen Lichdetektor und Eingang des Multimeters dann noch ein einfacher RC-Tiefpass - das ist dann schon alles.
Den Spindeltrimmer hab ich so eingestellt, dass eine Lampe mit 100lm an meiner Lightbox ca. 100mV am Multimeter ergibt.

Bei der Jetbeam Raptor hab ich es mal mit einem billigen Mikrocontrollerboard (Pollin AVR-NET-IO) mit 10bit ADC probiert, das Ergebnis war mir aber trotz Mittelung etwas zu "stufig". Vielleicht kann man das aber noch verbessern.

Stefan

 

[Tom_123]

Vielen Dank für die Antworten.

USB Oskar werde ich mal googlen.

Zur Fotodiode: braucht man bei diesem Aufbau keine konstante Spannungsquelle
und wofür ist der Tiefpass?
(Sorry wenn es eine dumme Frage ist, aber meine Elektronikkentnisse sind etwas eingerostet)

Ciao
Thomas

 

[typo]

Tiefpass(-filter) heißt, dass nur niedrige Frequenzen durchgelassen werden (siehe Fourier-Analyse). Das Signal wird so geglättet.
Bei der Lichtmessung an einer Lampe, die ihre Lichtmenge über unterschiedlich kurze Ein-Aus-Zeiten regelt, sicherlich sinnvoll. Sonst würde er Zeiger an der falschen Stelle der Skala "hin- und herwackeln" - mit z.B. 100 Hz.

 

[Hmblgrmpf]

Thomas,
eine konstante Spannung scheint mir nicht wichtig zu sein.
Die Empfindlichkeit der Fotodiode ist weitgehend unabhängig von der angelegten Sperrspannung nur der Dunkelstrom nimmt mit zunehmender Sperrspannung zu.
Die BPW21 hat laut Datenblatt (gibt's hier) eine Empfindlichkeit von typ. 10nA/lx, der Dunkelstrom liegt bei typ. 8pA bei 10mV Sperrspannung und 2nA bei 5V.
Wenn die Lightbox nicht zu groß ist und man nicht gerade Lampen mit besonders niedrigem Low messen will hat kann man den Dunkelstrom vernachlässigen da er viel kleiner ist als der Fotostrom.
Bei nur wenigen µA Stromaufnahme scheint mir eine Batterie (CR123A oder 9V Block) geeigneter als ein Netzteil.

Den Tiefpass habe ich eingebaut weil viele Lampen in den unteren Helligkeitseinstellungen PWM nutzen und viele Digitalmultimeter mit einem Rechtecksignal wenig anfangen können und damit eher zufällige Werte liefern.

Ein USB Oszilloskop scheint mir zur Aufzeichnung von Laufzeitkurven weniger geeignet als ein Multimeter mit Schnittstelle zum PC: die meisten preiswerten USB Oszilloskope haben nur 8 Bit Auflösung.
Ich nehm ein Tischmultimeter, das verleg ich nicht so leicht wie ein Handmultimeter und außerdem gibt's da keine Probleme wegen automatischer Abschaltung oder leerer Batterien.

Stefan

 

[Tom_123]

Danke nochmal,

PWV hatte ich nicht bedacht.

Hab gestern mal geschaut und Multimeter mit Schnittstelle gibt es schon recht preiswert.
Für relative Messungen sollte auch die Genauigkeit günstiger Geräte reichen.

Ciao
Thomas

 

[Tom_123]

Weil Oszilloskop angesprochen wurde: Ich habe beim Suchen das hier gefunden:

http://www.zeitnitz.de/Christian/index.php?sel=scope_de&PHPSESSID=2qlvqkgtgvdll7su6grp01np85

Das Beste: Es ist gratis für den privaten Gebrauch.
Allerdings würde ich mir dazu eine billige Soundkarte besorgen.
(Falls mal was schief geht will man sicher nicht das Mainboard oder teure Soundkarten abrauchen)

Ist auch sicher nichts für Profi-Labore, aber zum PWM messen u.ä. sollte es ausreichen.
Die von Stefan genannte Diode sollte dafür auch gehen ("rise and fall 1,5 µS")

Laufzeitmessung geht natürlich nicht, weil die Eingänge der Soundkarte
wahrscheinlich keine Gleichspannung vertragen.
(Die Lautsprecher sollte man aus diesen Grund auch abschalten)