[image]

Светодиодный датчик апогея

Больше схем - хороших и разных!
 
1 20 21 22 23 24 78

Ckona

опытный
★☆
Xan> Ну вот, как-то так! :)

Добавлю еще чуть-чуть.
При перемене полярности на несколько вольт должна перезарядиться емкость (ну, например, затвора полевика).
При небольшой освещенности фототок до-о-о-лго перезаряжает емкость, у меня со схемой Брата-2 до двух секунд доходило.
Второй нюанс - зависимость рекомбинации(коэффициента потерь носителей) от поля(фотоЭДС), которая несколько "смазывает" логарифмическую зависимость.
И напоследок: фотоЭДС зависит от температуры, фототок - нет.
   

Serge77

модератор

Ckona> При небольшой освещенности фототок до-о-о-лго перезаряжает емкость, у меня со схемой Брата-2 до двух секунд доходило.

Да, точно, мой датчик от лампы накаливания несколько секунд переключался.
   3.6.103.6.10

Xan

координатор

Serge77> А полевик любой годится? Требование малого входного тока остаётся, или у них у всех маленький ток?

Скорее всего у всех.
Проверить ток легко:
к стоку и истоку подключается омметр;
к истоку и затвору подключается батарейка 9 вольт и отключается;
и засекается время;
когда омметр покажет, что транзистор выключился, время останавливается.
Значит ёмкость затвора разрядилась током утечки.
Время это обычно десятки секунд.
А ёмкость затвора у IRF46 5000 пикофарад примерно.
Стало быть ток доли наноампера.

Ну и как Скопа правильно отметил, при таком прямом управлении полевиком будет существенная задержка.
   7.07.0

-VMK-

опытный

Xan> По теории фото-ЭДС...
Xan> Получается вот что...
...
Xan> Поворачиваем ещё чуть и получаем ... до 2.2 вольта.
Xan> Поворачиваем ещё совсем чуть-чуть, и получаем ... минус 2.2 вольта.
Xan> Ну вот, как-то так! :)

... Появиха се съмнения относно правилното отчитане на моето регистриращо устройство.
Нправих проверка:
Калибровка "0" -> o'k
"Еталонен" източник на напрежение свежа AA Duracel 1,603V отчита 0,80V (1/2 от номинала) - Ошибка! :(

Проверх - Еxcel -> o'k
Проверих "firmware" -> о'к
Проверих и почистих още веднъж спойката на Vin+ на ОУ - потвърждавам, "грязи нет!"
Проверих схемата - там Vref=5V (ошибка!).

"Digital code max/min" = (ADC_Vin-) ± (Vref) - т.е. необходим е Vref=2,5V за псевдо-диференциален режим full 13bit. Направих необходимите корекции и нова проверка - сега "REG-EYE" отчита правилно. Нов тест с UV светодиоди показа позната картинка, разлика има само в мерността на оординатната ос (Volts). Новите пробни измервания с REG-EYE съвпадат напълно с предходни измервания, например публикуваните тук: Светодиодный датчик апогея [Dikoy#19.05.10 03:30] също с теорията (благодарност) на Xan и допълненията на Ckona. Считам наземните тестове на регистриращата платка за успешно завършени, предстоят тестове в полет и запис на данни за изследване влиянието на височината върху способността на фотодатчика да определя правилно положение небе/земя.

Последен вариант на схемата и измерване след направените корекции:
Прикреплённые файлы:
 
   3.6.103.6.10

Serge77

модератор

Xan> Ну и как Скопа правильно отметил, при таком прямом управлении полевиком будет существенная задержка.

Задержка - это плохо. А сколько секунд?
   3.6.103.6.10

Xan

координатор

Serge77> Задержка - это плохо. А сколько секунд?

5 наноампер разделить на 5 нанофарад, получится 1 вольт в секунду.
А пороговое = 4.5 (для IRF46).
От минус 2.5 вольт до +4.5 перезарядится за 6 секунд.
Много, конечно.
Но если использовать синие, у которых ток больше, то 0.6 с.
А если транзисторы поменьше, то и ещё быстрее.

Но собственно, я только о принципиальной возможности. :)
   7.07.0

Serge77

модератор

Xan> Но если использовать синие, у которых ток больше, то 0.6 с.

У синих ток 50 нА только при самом хорошем освещении. При слабом как раз 5 нА, т.е. задержка до 6 секунд. Это слишком много.
   3.6.103.6.10

Serge77

модератор

-VMK-> Считам наземните тестове на регистриращата платка за успешно завършени, предстоят тестове в полет

Как ты будешь соотносить записанные показания с временем полёта? Т.е. как узнать, сработал датчик в апогее или раньше/позже?
   3.6.103.6.10

Ckona

опытный
★☆
Serge77> У синих ток 50 нА только при самом хорошем освещении. При слабом как раз 5 нА, т.е. задержка до 6 секунд. Это слишком много.
Но это же при емкости затвора 5 нФ. Надо просто другой полевик, с меньшей емкостью затвора.(гм, а как ее проверить/померять ?)
   

Serge77

модератор

Ckona> Но это же при емкости затвора 5 нФ. Надо просто другой полевик, с меньшей емкостью затвора.(гм, а как ее проверить/померять ?)

Нужна ёмкость минимум в 10 раз меньше. Ёмкость указана в документации.

Для IRF460 gate-source leakage current 100нА, правда при 20 Вольтах на gate. Это слишком много, нужно на 2-3 порядка меньше.
   3.6.103.6.10

-VMK-

опытный

Serge77> Как ты будешь соотносить записанные показания с временем полёта? Т.е. как узнать, сработал датчик в апогее или раньше/позже?

По моему са възможни варианти 3:
1) визуално за полети до 1км - фотодатчика задейства парашут.
2) с регистриращ бордови компютър а ла G-Wiz, фотодатчика включен към цифров вход на бордовия компютър.
3) по записаните данни от полета - бърз преход през нула = преобръщане в апогей; плавен преход през нула = нещатно сработване под влияние на атмосферата на разсеяната UV светлина.
   3.6.103.6.10

Serge77

модератор

-VMK-> 1) визуално за полети до 1км - фотодатчика задейства парашут.

На таких высотах уже и так ясно, что всё работает. Вопрос о высотах 2-3-5 км.

-VMK-> 2) с регистриращ бордови компютър а ла G-Wiz, фотодатчика включен към цифров вход на бордовия компютър.

Вот это надёжный метод.

-VMK-> 3) по записаните данни от полета - бърз преход през нула = преобръщане в апогей; плавен преход през нула = нещатно сработване под влияние на атмосферата на разсеяната UV светлина.

Сомнительный метод. Ракета может плавно поворачивать. И неясно, где граница между плавным и быстрым переходом через ноль.
   3.6.103.6.10

-VMK-

опытный

-VMK->> 1) визуално за полети до 1км - фотодатчика задейства парашут.
Serge77> На таких высотах уже и так ясно, что всё работает. Вопрос о высотах 2-3-5 км.
Но интересен е тренда - ЕДС расте или се понижава.

-VMK->> 2) с регистриращ бордови компютър а ла G-Wiz, фотодатчика включен към цифров вход на бордовия компютър.
Serge77> Вот это надёжный метод.
При всеки удобен случай ще използваме този метод.

-VMK->> 3) по записаните данни от полета - бърз преход през нула = преобръщане в апогей; плавен преход през нула = нещатно сработване под влияние на атмосферата на разсеяната UV светлина.
Serge77> Сомнительный метод. Ракета может плавно поворачивать. И неясно, где граница между плавным и быстрым переходом через ноль.

Да допуснем:
т.1) Вертикален полет до височина, извън предела на възможностите на фотодатчика за определяне положението небе/земя. (примерно 100км ASL)
т.2) Паметта на датчика е достатъчна за запис на данни до апогей според допуска в т.1

Теоретични въпроси (към всики):
о. Какъв преход през нула може да се очаква при допуски в т.1 и т.2 (плавен?)
о. Как влияе светлинния интензитет на ЕДС при насрещно-паралелно свързани светодиоди? (пропорционално?, експоненциално?, комбинирано?)
о. Теоретично, как може да се измери (приблизително, косвено и относително) интензитета на светлината через светодиод? по каква принципна схема?
   3.6.103.6.10

Xan

координатор

Ckona>> Но это же при емкости затвора 5 нФ. Надо просто другой полевик, с меньшей емкостью затвора.(гм, а как ее проверить/померять ?)

Как я понимаю, чем на больший ток расчитан полевик, тем больше у него площадь затвора.

Измерить можно обычным тестером, который ёмкость меряет.
Или играя с большим резистором.

Serge77> Для IRF460 gate-source leakage current 100нА

В доках ток указан с большим запасом, фактический гораздо меньше.
Надо мерить.
   7.07.0

Ckona

опытный
★☆
-VMK-> о. Теоретично, как може да се измери (приблизително, косвено и относително) интензитета на светлината через светодиод? по каква принципна схема?

Светодиод, включенный на вход преобразователя тока в напряжение на операционном усилителе, дает на выходе напряжение, прямо пропорциональное освещенности. Но надо тщательно балансировать ОУ.

-VMK-> Как влияе светлинния интензитет на ЕДС при насрещно-паралелно свързани светодиоди? (пропорционално?, експоненциално?, комбинирано?)

Каждый светодиод "живет своей жизнью". Их фотоЭДС вычитаются, а разность поступает на вход ОУ.
   

Xan

координатор

Ckona> Светодиод, включенный на вход преобразователя тока в напряжение на операционном усилителе, дает на выходе напряжение, прямо пропорциональное освещенности.

Да.

Ckona> Каждый светодиод "живет своей жизнью". Их фотоЭДС вычитаются, а разность поступает на вход ОУ.

Нет.

При антипараллельном включении вычитаются ТОКИ.
   7.07.0

Ckona

опытный
★☆
Ckona>> Каждый светодиод "живет своей жизнью". Их фотоЭДС вычитаются, а разность поступает на вход ОУ.
Xan> Нет.
Xan> При антипараллельном включении вычитаются ТОКИ.
Ксаныч, взможно ты и прав.
Попробуем установить истину, потратив "много букв".
Отправные точки:
0) фототок течет при коротком замыкании выводов диода, фотоЭДС возникает при разорванных выводах.
1) оба диода находятся в закрытом состоянии - ни одно из фотоЭДС не вызывает протекание через второй диод тока фотогенерации - только тепловой ток, который на порядки меньше фототока согласно п.0.
2) Ток фотогенерации течет через внешнюю цепь, начиная со входа операционного усилителя.

Теперь надо смотреть паспортные данные операционника. Если ток фотогенерации дает перепад напряжений на входе ОУ относительно второго (общего) вывода, сопоставимый с напряжением фотоЭДС, то фактически вычитаются фотоЭДС (хотя строгий расчет все равно ведется по токам). А если ток фотогенерации вызывает на входе ОУ напряжение, хотя бы в 10 раз меньшее фотоЭДС - вычитаются токи.

Являясь последовательным сторонником токового включения светодиодов, я не отследил - каковы параметры операционников, используемых "напряжителями". Возможно, их входной ток намного меньше тока фотогенерации, и получается действительно сравнивание фотоЭДС.
(повторюсь, строгий анализ - по двум токам через общее сопротивление)
   

-VMK-

опытный

Xan>> При антипараллельном включении вычитаются ТОКИ.
Xan> Ну вот, как-то так! :)

Ckona> ... А если ток фотогенерации вызывает на входе ОУ напряжение, хотя бы в 10 раз меньшее фотоЭДС - вычитаются токи.
Ckona> (повторюсь, строгий анализ - по двум токам через общее сопротивление)

Опит за построяване на еквивалентна постояннотокова схема, на насрещно-паралелно свързани светодиоди. проводниците не са взети под внимание (не са изобразени на схемата). Ваши корекции, препоръки и допълнения се приветсват.
Прикреплённые файлы:
Equ.jpg (скачать) [46 кБ]
 
 
   3.6.103.6.10

Ckona

опытный
★☆
-VMK-> Ваши препоръки...
Два вопроса и одно замечание:
1) Для чего в эквивалентной схеме введен источник тока I(in) ? Он отображает какой-то параметр операционого усилителя ?
2) Что отображают элементы эквив.схемы LED1 и LED2 ? Тепловые токи рп-переходов ?
3) С моей точки зрения, источник тока (два пересекающихся кружка) нельзя последовательно включать с резистором - надо параллельный резистор. Тогда эта "спарка" моделирует реальный источник фототока - при коротком замыкании, и фотоЭДС - при обрыве и протекании фототока через этот "параллельный" резистор. Модель с последовательным соединением резистора и источника тока даст бесконечно высокое напряжение при обрыве.
   

-VMK-

опытный

-VMK->> Ваши препоръки...
Ckona> Два вопроса и одно замечание:
Ckona> 1) Для чего в эквивалентной схеме введен источник тока I(in) ? Он отображает какой-то параметр операционого усилителя ?
Неправилно използван символ - там е източник на упорно напрежение. U(const) е еквивалент на резистивния делител...

Ckona> 2) Что отображают элементы эквив.схемы LED1 и LED2 ? Тепловые токи рп-переходов ?
Да, 2 PN-прехода - "правилно" и "обратно" поляризирани с техните VA-характеристики.

Ckona> 3) С моей точки зрения, источник тока (два пересекающихся кружка) нельзя последовательно включать с резистором...
Да! В дадения случай, Паралелен резистор = съпротивление на PN-преход с "нормална" поляризация.

Схемата след нанесени корекции по препоръка (благодарност) на Ckona:
Прикреплённые файлы:
Equ.jpg (скачать) [46 кБ]
 
 
   3.6.103.6.10

Xan

координатор

-VMK-> Схемата след нанесени корекции по препоръка (благодарност) на Ckona:

Нет! Всё равно неправильно!!! :D

Входной ток усилителя не является чем-то существенным. Чем усилитель лучше, тем этот ток меньше, и тем меньше он мешает работе схемы. И его на картинке лучше бы не рисовать.

То же самое можно сказать про обратный ток диодов (на картинке не показаны, но и не надо).

Есть всего три главных тока: два фототока, которые вычитаются, и прямой ток диода (одного из двух), равный разнице фототоков.

И в первом приближении лучше ничего больше не рассматривать.

Тогда напряжение на антипаре будет функцией только фототоков:

U = U(i1 - i2)




Если во втором приближении:
Обратный ток диодов, так же как и входной ток усилителя, моделируется генератором тока, но не резистором.
Обычно эти токи не зависят от напряжения, но сильно зависят от температуры.

Если входной ток усилителя оказываются близкими по величине к фототокам, то зависимость напряжения на антипаре будет такой:

U = U(i1 - i2 + i_in)

То есть, этот ток всего лишь смещает ноль датчика.

А ток утечки диодов ноль не смещает, он только уменьшает разницу фототоков по модулю.
   7.07.0

Serge77

модератор

Xan> Если входной ток усилителя оказываются близкими по величине к фототокам, то зависимость напряжения на антипаре будет такой:
Xan> U = U(i1 - i2 + i_in)
Xan> То есть, этот ток всего лишь смещает ноль датчика.

Если только смещает ноль, то нельзя ли этот ноль восстановить подстроечным резистором или изменив соотношение резисторов в делителе напряжения, к срединной точке которого подключен один конец антипары светодиодов?
И насколько большой входной ток можно так компенсировать (если вообще можно)?
   3.6.103.6.10

Xan

координатор

Serge77> Если только смещает ноль, то нельзя ли этот ноль восстановить подстроечным резистором или изменив соотношение резисторов в делителе напряжения, к срединной точке которого подключен один конец антипары светодиодов?

Бесполезно.
Все компенсации уже сделаны внутри микросхемы (в пределах её цены).
А что осталось, то так просто не скомпенсировать. Дешевле купить более дорогую микруху, где компенсация лучше и токи меньше.

Serge77> И насколько большой входной ток можно так компенсировать (если вообще можно)?

Ток может меняться как попало, у разных экземпляров по-разному, красивого закона нет.
Лучше не связываться.
   7.07.0

-VMK-

опытный

Xan> Нет! Всё равно неправильно!!! :D
Xan> Есть всего три главных тока ....И в первом приближении лучше ничего больше не рассматривать.

Xan> Есть ... три главных тока:

Xan> ... два фототока,
I(ph)1 и I(ph)2 (на приложената картинка)

Xan> которые вычитаются,
?

Xan> и прямой ток диода (одного из двух),
I(f)1 (на приложената картинка)

Xan> равный разнице фототоков.
:( не съвсем ясно.
Прикреплённые файлы:
 
   3.6.103.6.10
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

Xan

координатор

-VMK-> (на приложената картинка)

Хорошая картинка.

I??? = I(ph)2

(Это если не учитывать обратный ток второго диода.)

И стрелку около I(f)1 надо покрасить в третий цвет. :)


Xan>> равный разнице фототоков.
-VMK-> :( не съвсем ясно.

I(ph)1 - I(ph)2 + I(f)1 = 0

I(f)1 = I(ph)2 - I(ph)1
   7.07.0
1 20 21 22 23 24 78

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru