{"id":429,"date":"2018-07-16T20:15:08","date_gmt":"2018-07-16T18:15:08","guid":{"rendered":"http:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/zuchthaus\/?page_id=429"},"modified":"2018-07-16T20:58:24","modified_gmt":"2018-07-16T18:58:24","slug":"helligkeitssensor","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/zuchthaus\/gruppe-4-licht\/helligkeitssensor\/","title":{"rendered":"Helligkeitssensor"},"content":{"rendered":"

Schaltungsbeschreibung:<\/strong><\/p>\n

Der Operationsverst\u00e4rker wird mit einer Spannung von 5 V\u00a0 betrieben und ist das Herzst\u00fcck des Lichtsensores.
\nEin weiterer wichtiger Bestandteil dieser Schaltung ist eine Photodiode, die parallel an die gesamte Schaltung angeschlossen wird. Au\u00dferdem dient parallel zum Operationsverst\u00e4rker geschaltete Widerst\u00e4nde und der Kondensator f\u00fcr eine erh\u00f6hte Spannung am Ausgang und die Minderung eines Rauschen.<\/p>\n

Schnittstellen:<\/strong><\/p>\n

Unsere Schnittstelle ist die Steuergruppe, da der von uns gebaute Helligkeitssensoren einen Signal an der Steuergruppe senden wodurch die Steuergruppe entscheidet ob es n\u00f6tig ist die LEDs anzuschalten.<\/p>\n

Schaltung:<\/strong><\/p>\n

\"schematic\"<\/a><\/p>\n

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Funktionsweise:<\/strong><\/p>\n

Der Helligkeitssensor basiert auf dem Absorptionse\ufb00ekt von Lichtstrahlen die auf dem in der Helligkeitssensor be\ufb01ndende Photodiode auftreten. Hierbei wirkt der Sonne als unsere Lichtquelle und es wird hier beachtet dass der aus die LEDs erzeugte k\u00fcnstliche Licht nicht auf die Ober\ufb02\u00e4che unsere Helligkeitssensoren auftritt.
\nWir haben in unsere Schaltung die Konstantstromquelle mit Transimpedanzverst\u00e4rker verwendet, wobei unsere Photodioden in die Helligkeitssensoren im Kurzschluss als Licht abh\u00e4ngige Stromquelle betrieben sind. Hierbei sorgt der Kurzschluss daf\u00fcr ,dass die Sperrkapazit\u00e4t nicht umgeladen werden muss. Solcher Aufbau wird als Transimpedanzverst\u00e4rker bezeichnet. Die in die Helligkeitssensoren be\ufb01ndenden Photodioden wandeln die auf der Ober\ufb02\u00e4che auftretende Lichtstrahlen in Spannung um. Weiter in die Schaltung wird mit die von die Photodiode erzeugte Spannung gearbeitet.<\/p>\n

Man achtet darauf wie die Kompensationskapazit\u00e4t gew\u00e4hlt wird. Ist sie zu klein oder fehlt sie, wird der Transimpedanzverst\u00e4rker schwingen. Hierbei muss man mit der Kompensationskapazit\u00e4t experimentieren.<\/p>\n

Dimensionierung:<\/strong><\/p>\n

Bei unsere Schaltung besitzen die Widerst\u00e4nde jeweils ein Wert von 10M\u2126 und werden in Rehei geschaltet. Die Werte der Widerst\u00e4nde werden so gew\u00e4hlt damit man es vermeiden kann, dass die Schaltung durch hohe Spannungsversorgung nicht gesch\u00e4digt wird. Sonnen wirktinunseremFallalsdieQuelle,dennunsereDiodedieLichtwellenmitderWellenl\u00e4nge von 350nm-1100nm in Spannung umwandelt, ist es sehr wichtig dass die Widerst\u00e4nde genug Gro\u00df sind.
\nBei unsere Schaltung m\u00fcssten wir eine Probe durchf\u00fchren, wobei die Schaltung einmal in Sonnenlicht und einmal in Schatten gestellt wird. Die Probe ist daf\u00fcr sehr wichtig damit man feststellen kann was f\u00fcr ein Ausgangsspannung es in Sonnenlicht und in Schatten ausgegeben wird und wie Gro\u00df der Unterschied zwischen beide Ausgangsspannungen ist, da ziel unser Schaltungs ein Helligkeitssensor ist. Bei uns sind folgenden Werte durch die Probe entstanden:<\/p>\n