IBF
Mister Mega Ampere
          
Dabei seit: 10.08.2002
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| Die Stromaufnahme liegt bei 2A. |
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Gut zu wissen. Dann muss ich bei der Endstufe doch noch etwas Stromreserven mit einplanen.
Heute hatte ich endlich Zeit, die Tests mit der Reflexlichtschranke durchzuführen.
Zur Erinnerung: Die Reflexlichtschranke beruht im Prinzip darauf, dass eine IRED kontinuierlich unter Strom steht und ihr Infrarot-Licht aussendet. Nebendran ist ein Fototransistor, der auf die reflektierte IR-Strahlung reagiert. Reagieren heißt, je mehr von IR auf ihn fällt, desto besser wird er durchgesteuert.
Es gibt also einen Vorwiderstand für die IRED: Zunächst 270Ohm. Ergibt einen Strom von ca. 15 mA. Also für eine IRED noch recht harmlos. (Die IREDs in den Fernbedienungen für den Fernseher werden mit einem Strompuls von knapp 1A befeuert)
Nachdem ich zunächst bei der Beschaltung des Fototransistors etwas im dunkeln getappt bin, habe ich den Vorwiderstand für den Fototransistor dann doch ganz gut abgeschätzt. Und zwar mit 10KOhm.
Heißt beim Empfänger: Reihenschaltung zwischen 10kOhm-Widerstand und Fototransistor. Wenn keine IR-Stralung auf den Fototransistor fällt, dann ist er hochohmig. Laut "Spannungsteiler-Gesetz" fällt an ihm dann praktisch die ganze Spannung ab.
Wird die IR-Strahlung (z.B. durch einen Spiegel) voll reflektiert, dann steuert der Fototransistor voll durch. Also wenig Widerstand. An ihm fällt dann (fast) keine Spannung mehr ab. Soweit mal das Funktionsprinzip.
Jetzt zu den Meßergebnissen (Versorgungsspannung: 5.2V). Spannungen am Fototransistor:
Ohne Reflexion: 5,18V
Finger draufhalten / Kontakt: 2.9V
Schwarzer Kunststoff: Auf Kontakt: 5.17V
Schwarzer Kunststoff: 1mm Abstand: 4.9V
Schwarzer Kunststoff: 2mm Abstand: 4.6V
Schwarzer Kunststoff: 5mm Abstand: 4.8V
Schwarzer Kunststoff: 10mm Abstand: 5.0V
Aluklotz (gut reflektieren): Auf Kontakt: 5.0V
Aluklotz (gut reflektieren): 1mm Abstand: 3.2V
Aluklotz (gut reflektieren): 3mm Abstand: 0.2V (!)
Aluklotz (gut reflektieren): 10mm Abstand: 3.0V
Makrolon (3mm Stärke): Auf Kontakt: 4.7V
Makrolon (3mm Stärke): 1mm Abstand: 4.5V
Makrolon (3mm Stärke): 10mm Abstandt: 4.8V
Makrolon (8mm Stärke): Auf Kontakt: 4.8V
Simmulation von Ants, die auf dem 3mm-Makrolon über den Sensor fahren:
Makrolon (3mm Stärke) im Abstand von 3mm: Es wird ein schwarzer Kunststoff darübergeschoben: Änderung von 4.9V auf 4.7V
Makrolon (3mm Stärke) im Abstand von 3mm: Es wird ein Aluklotz darübergeschoben: Änderung von 4.9V auf 3.6V
Simmulation von Ants, die auf dem 8mm-Makrolon über den Sensor fahren:
Makrolon (8mm Stärke) auf Kontakt: Es wird ein schwarzer Kunststoff darübergeschoben: Änderung von 4.8V auf 4.5V
Makrolon (8mm Stärke) auf Kontakt: Es wird ein Aluklotz darübergeschoben: Änderung von 4.8V auf 2.5V
Jetzt das 3mm-Makrolon mit dem schwarzen Kunststoff soweit entfernen, dass eine möglichst geringe Spannung am Fototransistor ist:
Erfolgt bei ca. 1mm Abstand zwischen Sensor und Makrolon: Änderung der Spannung zwischen "ohne Teststück" und schwarzem Kunststoff: von 4.6V auf 4.3V.
Erkenntnisse:
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- Der Sensor ist für unseren Einsatz zum Auslösen der Ant-Schleuder tauglich
- Das Makrolon reflektiert zwar ein bißchen die IR-Strahlung, aber nicht in dem Maße, dass ein Ant, der darüberfährt, nicht mehr erkannt wird.
- Bei einem Ant mit schwarzer Unterseite erfolgt (verständlicherweise) eine schlechtere Reflexion als mit Alu-Unterseite
- Zwischen dem Sensor und dem Makrolon (3mm) muss ein Luftspalt von ca. 1mm sein, damit der Spannungshub bei einem darüber fahrendem Ant größer wird.
- Spannungshub ist im schlechtesten Fall (schwarzer Ant) bei ca. 0.3V
Optimierungen:
Versuchsweise habe ich die IRED etwas sportlicher angesteuert: Der Vorwiderstand wurde auf 150Ohm verkleinert . Ergibt rechnerisch einen Strom von ca. 25mA. Es gibt also mehr IR-Licht, das reflektiert werden kann.
Bei dem schwarzen Kunststoff war der Spannungshub am Fototransistor dann knapp 0.7V (statt 0.3V wir vorher mit 270Ohm). Mit diesem Pegel kann ich bei der Auswertung der Signale in der Elektronik schon etwas anfangen.
__________________ Leitspruch der Bauteilesammler: "haben" ist besser als "brauchen"
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08.05.2010 22:35 |
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