Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Lichtschranke Relais
Hallo,
Ich möchte eine Lichtschranke bauen, die bei einer Unterbrechung ein Relais schaltet.
Ich habe gelesen, dass ein Laser auf einem Laserpointer mit der Laserklasse 1 ausreicht, und halt eine Fotodiode als Empfänger.
Aber wie ich gesehen habe bekomme ich aus einer Fotodiode etwa einen Strom von 30µA , das reicht doch niemals um ein Relais zu schalten oder?
Ich weiß zwar, dass ich die Stromstärke verstärken kann, aber da bräuchte ich doch eine sehr hohe Spannung oder Irre ich mich?
Bin leider sehr unerfahren was das angeht, kenne nur bisschen theorie aus der KFZ-Mechatroniker Ausbildung.
Wäre Nett wenn mir jemand sagen könnte ich das am besten und unkompliziertesten mache.
Ich möchte auch nichts fertiges kaufen, sondern selber zusammenbauen.
Will einfach, dass das Relais dann z.B. eine Rote LED schaltet oder so.
Mfg Avi
Besserwessi
19.08.2012, 19:26
Für eine Lichtschranke ist ein Fototransistor meist besser geeignet als eine Fotodiode. Damit wird der Strom etwa 100 mal größer, kann also schon bis in den mA Bereich kommen. Die Nachteile des Fototransistors (langsamer und nicht ganz so linear) sollten dabei nicht stören.
Von dem Strom den der Fototransistor durchlässt kann man den Anteil durch das Hintergrundlicht abziehen und den Rest verstärken, z.B. mit einem Transistor. Damit reicht dann der Strom auch für ein Relais, oder auch direkt für eine LED oder ähnliche Last. Eine hohe Spannung braucht man nicht: ein Fototransitor kommt mit 1 V schon gut aus und die Basis-Emitter Strecke braucht auch nur etwa 0,7 V. Da reichen also schon 2 V, ggf. auch 1,5 V. Nur für die rote LED mit Vorwiderstand braucht man wenigstens etwa 2 V. Damit liegt das unter Limit eher so bei 2,5-3 V oder 2 Batterien zu 1,5 V.
Ein Transistor verstärkt den Strom, damit könnte man es machen. Typische Kleinsignaltransistoren haben die Stromverstärkung von 100 oder mehr, das heißt, wenn man dem Transistor auf die Basis 30uA gibt, dann können 3 mA Kollektorstrom fließen. Das reicht zwar noch immer nicht aus, aber man kann ja noch einen Zweiten Transistor dranschalten, der dann auf 300mA verstärkt. Eine sehr hohe Spannung braucht man dazu nicht, sie muss eben so groß sein dass das Relais schaltet, z.B. eben 12V für ein 12V Relais, oder so.
http://www.rn-wissen.de/index.php/Fotodiode
Hier im Artikel Anwendungsbeispiele findet sich im Prinzip die Schaltung, die ich meine. Man müsste dann halt an den Ausgang noch einen Transistor dranschalten, der dann das Relais schaltet, weil eben ein Transistor noch nicht die nötige Stromverstärkung hat.
Es gibt dabei dann noch ein Problem:
Diese Schaltung würde dann schalten, wenn eine bestimmte Lichtstärke überschritten wird. Man müsste halt eventuell dafür sorgen, dass Fremdlicht die Schaltung nicht so schon zum Schalten bringt. Das könnte man aber auch mit einem Widerstand von der Fotodiode gegen Masse erreichen.
Der zweite Tranistor wäre dann ein PNP - Transistor, damit die Schaltung nicht invertiert, denn sonst würde das Relais anziehen, wenn gar kein Licht scheint, und umgekehrt.
Mfg Thegon
Okay danke, ich google erstmal was du mit " Basis-Emitter Strecke " meinst.
Danke, ein Schaltplan würde mir extrem weiterhelfen.
Ich weiß zwar, dass ich eine Spannungsquelle für den Laser brauche, aber wo ich beim Fototransistor die Spannungsquelle dranhängen soll weiß ich nicht.
Hallo!
Am einfachsten wäre ein Darlington (T) z.B. BC517 mit Stromverstärkung um 30 000: http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/philips/BC517_4.pdf . :)
VCC
+
|
+-----+-----+--+ \
| | | |_ o o
.-. .-. D2 - )|
R1| | R2| | ^ )| Relais
| | | | |__ _)|
'-' '-' |
| | |/
| +------| T
| | |>
Laser V --> V D1 |
- --> - |
| | |
+-----+--------+
|
===
GND
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Einen einfachen Schaltplan für eine Lichtschranke mit Fototranistor ist z.B. hier, etwas weiter unten, rechts:
http://www.rn-wissen.de/index.php/Fototransistor
die Last wäre dann das Relais, und die LED wäre dann halt der Laser. Je nach Laser kann man den dann villeicht direkt an die Versorgung anschließen oder man braucht eine andere Beschaltung
Mfg Thegon
Alles Klar , ich werds dann demnächst mal probieren, hoffe es klappt.
Werde mich dann demnächst wieder melden.
3 Volt sollten reichen oder?
Mfg Avi
Vor allem muss das Relais mit deiner Spannung sicher funktionieren.
Besserwessi
19.08.2012, 21:44
3 V würde für die Schaltung ohne Relais, also die LED über den Transistor reichen. Das Relais braucht ggf. mehr.
Also lieber 4,5V oder 6V probieren?
Das sollte dann sicher reichen oder?
23067
Gut also "Last" ist ja dann das Relais oder?
Aber das mit T1 und T2 verstehe ich nicht.
Ich nehme mal an Die stehen für Transistoren, aber brauche ich die überhaupt wenn ich einen Fototransistor nehme?
EDIT:
hab grade noch einen Schaltplan im Internet gefunden der mir besser gefällt.
23068
Was bei einem Relais immer gut ist ist eine Freilaufdiode, die könntest du noch über das Relais in deiner Schaltung schalten (In sprerrichtung), denn die Spannungsspitzen, die beim "loslassen" entstehen könnte der Transistor villeicht nicht so gut vertragen.
Sonst ist halt alles eine Frage der dimensionierung.
Zur oberen Schaltung: Den Transistor braucht man ziemlich sicher, es sei denn man hat einen Fototransistor, der genug Strom aushält, dass er das Relais alleine Schalten kann.
Mfg Thegon
@ Avirus
Es wäre mit einem Reedrelais möglich, weil sie mit Spulenstrom ab 10 mA funktionieren, können aber keine grosse Lasten schalten (dein Last ist bisher unbekannt).
Ich möchte ein Wechslerrelais und Zwei LED´s eine Rot und eine Grün.
wenn der Laser auf die Fotodiode trifft dann soll die LED Grün leuchten.
Wird sie unterbrochen soll sie Rot leuchten, später will ich dann vllt noch eine Art Alarmton einbauen wenn die Schranke unterbrochen wird.
Aber mit dem Reedrelais könnt ich doch auch ein stärkeres Relais schalten oder?
Edit:
Wo kann ich rauslesen wieviel Ampere die gibt.
http://www.conrad.de/ce/de/product/153470/IR-Fototransistor-im-klaren-Plastikgehaeuse-Osram-Components-LPT-80-A-LPT-85-A-Gehaeuseart-Sidelooker-im-Kunststoffgehaeu
Achso ich habs gefunden bei Reichelt. Der Fototransistor liefert 0,25mA
Soll am Ende in etwa sowas sein.
http://www.youtube.com/watch?v=VoWdhc46dcs
Aber mit dem Reedrelais könnt ich doch auch ein stärkeres Relais schalten oder?
Natürlich, wenn er den Spulenstrom vom grossen Relais schalten darf. :)
Wo kann ich rauslesen wieviel Ampere die gibt.
Mehr als im Datenblatt (DB) ist nicht bekannt: http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/37/393978_DS.pdf . ;)
Beim Datasheet steht jetzt IC 50mA
und bei Reichelt steht >0,25mA
Die 50 mA ist ein Grenzwert, der nicht ohne Zerstörung uberschritten seien darf und die 0,25 mA bei bestimmter Helligkeit (anfallender Lichtmenge). Mehr weiss ich auch nicht. ;)
Ich begreif das mit dem Fototransistor nicht.
Kann ich nicht auch einen Fotowiderstand nehmen?
Wenn es nicht sehr schnel seien muss, ist es sicher einfacher: einen Fotowiderstand (LDR) + (Darlington)transistor + Relais.
Der sollte schon schnell reagieren, also wenn man schnell mit dem Finger unterbricht oder so sollte das direkt schalten.
Also wäre der Fotowiderstand deiner Meinung nach ungeeignet?
radbruch
20.08.2012, 21:19
Wenn der Finger so schnell wie ein Schwert ist könnte dir vielleicht das weiterhelfen:
https://www.roboternetz.de/community/threads/56875-Gut-und-günstig-Lichtschranke-für-Distanz-von-2m
@ Avirus
Wie schnell kannst du mit einem Finger schalten ? Ich könnte höchstens 10 Hz schaffen, was für mich langsam wäre, also Fotowiderstand wäre für mich dafür sicher i.O. Als schnell habe ich höhere Frequenz ab kHz Bereich gemeint, weil es schneller als das Relais ist, nicht geht. :)
Danke Radbruch, das habe ich bereits vor erstellen dieses Threads gelesen :)
Also ich werde dann die Woche das Zeug bestellen und dann probieren.
Soll ich das Zeug bei Conrad holen oder bei Reichelt, oder gibts da noch einen Geheimtipp? :D
Einkaufsliste:
1x Transistor
1x Fototransistor
1x Wechslerrelais 9V
Und Widerstände, aber ich weiß nicht wie hoch ich die Widerstände wählen soll.
Ich seh grade, dass mein Laserpointer mit 4,5V arbeitet und bei Leistung steht >5mW , kann ich da trotzdem mit den 9V arbeiten?
Besserwessi
21.08.2012, 08:28
Zum Relais sollte auf alle Fälle noch eine Freilaufdiode - der Transistor hält dann länger.
Beim Laserpointer solle die Spannung schon stimmen. Wenn das 4,5 V angegeben sind, könnte es ggf. noch mit 5 V und einer Diode in Reihe gehen. Relais gibt es auch recht gut für 5 V, und die gehen auch noch mit 4,5 V. Alternativ den Laserpointer mit separaten Batterien versorgen. Ein Laserpointer mit 5 mW ist aber schon gefährlich für die Augen. Da wäre ein schwächere Version besser.
Bei den Widerständen hängt es von der Schaltung und der Spannung ab welchen Wert man braucht. In der einfachsten schaltung ist es ja sogar nur 1 Widerstand. Der genaue Wert ist auch nicht unbedingt so kritisch, bestimmt aber die Schaltschwelle, also ab wie viel Licht reagiert wird.
Auf allen Schaltplänen die ich gesehen habe zur Lichtschranke waren immer 2 Widerstände oder mehr.
Wie geht das mit nur einem? Wo muss ich den einbauen?
Ich kann nur aus eigener Erfahrung sagen, dass Vereinfachung, im Gegensatz zum Komplizieren, leider begrenzt ist. ;)
Besserwessi
21.08.2012, 20:19
2 von 3 Plänen hier im Thread haben nur 2 Widerstände, davon je einer als Vorwiderstand für die LED. Für den Laserpointer braucht man keinen Vorwiderstand, sondern eine passende Spannung.
Für einen Finger könnte eine Fotowiderstand auch ausreichen, aber ein Fototransistor ist auch nicht teurer und in der Benutzung auch nicht komplizierter. Die Fototransistoren haben eher noch den Vorteil einer gerichteten Empfindlichkeit.
Also ich würde dann das Zeug hier bestellen schaut mal bitte drüber bevor ich bestelle ( Möchte eine Spannung von 4,5V ):
- Darlington-Transistor mit 30.000x Stromstärken-Verstärkung ( http://www.reichelt.de/BC-Transistoren/BC-517/3/index.html?;ACTION=3;LA=446;ARTICLE=5002;GROUPID=2 881;artnr=BC+517;SID=10UCk5Mn8AAAIAAF89ax401498444 c691bcf174ef3bf117a009db )
- Relais 4,5V ( http://www.reichelt.de/Miniaturrelais/FTR-B4CA-4-5V/3/index.html?;ACTION=3;LA=446;ARTICLE=101953;GROUPID =3292;artnr=FTR-B4CA+4%2C5V;SID=10UCk5Mn8AAAIAAF89ax401498444c691b cf174ef3bf117a009db )
- Laserpointer mit 4,5V und einer Leistung von >5mW und Wellenlänge von 650mm
- Fotodiode ( http://www.reichelt.de/Fotodioden-etc-/SFH-203/3/index.html?;ACTION=3;LA=446;ARTICLE=60568;GROUPID= 3045;artnr=SFH+203;SID=10UCk5Mn8AAAIAAF89ax4014984 44c691bcf174ef3bf117a009db )
- Widerstandssortiment ( http://www.ebay.de/itm/730-Widerstande-Sortiment-1Ohm-bis-1M-1-4W-5-Widerstandssortiment-/190631652680?pt=Bauteile&hash=item2c62882d48 )
- Leuchtdioden ( http://www.reichelt.de/LEDs-standard-hell/LED-3MM-BL/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=61104;GROUPID=30 18;artnr=LED+3MM+BL;SID=10UCk5Mn8AAAIAAF89ax401498 444c691bcf174ef3bf117a009db )
Schaut mal bitte drüber ob alles so passt oder ob ich vllt ein anderes Teil nehmen sollte.
Danke !
Ich suche grade eine Laserdiode aber ich finde nur fertige Laserpointer im Web.. und bei Conrad oder Reichelt sind die Sau teuer.
Wenn ich mal überlege, ich hab für den Laserpointer mit 3 Funktionen um die 1,20€ bezahlt und alleine für eine Diode soll ich über 5€ zahlen?
Oder gebe ich einfach den falschen Suchbegriff ein?
Besserwessi
23.08.2012, 19:01
Der Preis ist schon OK. Die super billigen Laserpointer sind meist Restposten, bzw. Ausschuss oder ähnliches.
Eine einzelne Laserdiode hilft auch nicht viel: sofern das keine neue Oberflächenemittierende ist, ist der Strahl stark divergent in einer Richtung, schon fast wie bei einem schlecht eingestellten Linienlaser.
Also im Moment ist das Zeug unterwegs.
Ich denke ich werde damit recht schnell fertig sein und habe mir nun überlegt einen Counter einzubauen, um mich schonmal leicht in Richtung Microcontroller ran zu tasten.
Also eine LCD-Anzeige die Zählt wie oft die Lichtschranke bereits unterbrochen wurde. Das Ergebnis soll gespeichert werden. Also auch wenn ich den Stromkreis ausschalte.
Das müsste ja mit einem Kondensator machbar sein, und eine Reset-Funktion möchte ich auch.
Ich habe grade mal nach so einem Counter hier im Forum gesucht, jedoch nichts gefunden.
Wie könnte ich das am besten verwirklichen?
Die Lichtschranke soll den Schaltstrom für dieses Relais liefern. ( http://www.reichelt.de/Miniaturrelais/FTR-B4CA-4-5V/3/index.html?;ACTION=3;LA=446;ARTICLE=101953;GROUPID =3292;artnr=FTR-B4CA+4%2C5V;SID=10UCk5Mn8AAAIAAF89ax401498444c691b cf174ef3bf117a009db ) hoffe dass das meinen Erwartungen entspricht.
Besserwessi
25.08.2012, 21:35
Eine LCD Anzeige ohne µC anzusteuern ist nicht ganz einfach. Es gibt da einige wenige passenden IC (z.B: AD Wandler, z.B. für einfache DMMs), aber so groß ist da die Auswahl nicht.
Es gab/gibt aber Teils fertige Zählermodule mit LCD Anzeige.
Hey Besserwessi,
Ich sagte ja ich möchte mich in Richtung µC rantasten und würde das gerne damit versuchen.
Was empfiehlst du für einen µC? ATMega8 oder 16 oder 32 oder so?
Ich weiß ja nicht wie komplex sowas ist.
mfg Avi
Also ich könnte ATmega16 oder ähnliches schon empfehlen, ich habe mit diesem Tutorial angefangen:
http://www.rn-wissen.de/index.php/AVR-Einstieg_leicht_gemacht
da hat man recht schnell erste erfolge (Hello World Blinker und so) und mit Bascom bekommt man auch ein LCD sehr schnell und einfach zu laufen. Es macht eigentlich für den Anfang auch keinen so großen unterschied, ob es jetzt ein Mega8, 16 oder 32 ist.
Mein erster Programmer war einer am LPT - Druckerport mit zwei Widerständen, damit kann man sehr einfach seine Controller Programmieren. Da muss man halt vorsichtig sein, dass man keinen Kurzschluss baut, denn der LPT ist recht emfpindlich.
Es gibt ja viele verschiedene Controllerboards, die sich für den Einstieg auch gut eignen, ich habe zum Beispiel das AVR - Evaluationsboard von Pollin, doch auch auf einem Steckbrett oder einer Lochrasterplatine ist schnell die Grundschaltung aufgesteckt/gelötet, siehe Link.
Soviel von mir ;-)
Mfg Thegon
021aet04
26.08.2012, 21:11
Ich habe auch mit einem LPT-Programmer angefangen. In der Schule haben wir allerdings eine Variante mit einem 74HC244.
Bin aber auf USB umgestiegen, da ich jetzt mit meinem aktuellen Laptop programmiere und dieser keinen LPT Port mehr hat (mein alter Laptop besitzt noch einen).
MfG Hannes
Jaja, jetzt verwende ich einen an der Seriellen Schnittstelle, der seinen Dienst bis jetzt recht gut tut.
Den LPT - Programmer kann ich leider garnicht mehr verwenden, weil mir einmal ein Draht mit 24V (Bleiakku) entglitten ist und den Programmer berührt hat. Das hat den Anschluss getoastet den AVR auch gleich noch ;-(
Zum Glück hat das Mainboard sonst keinen Schaden genommen, und den LPT brauche ich sonst nicht.
Eine Frage: sind die USB - Programmer eigentlich auf Erdpotential? Ich befürchte nicht, oder? Denn das wäre ja eine sehr praktische Sache, dann müsste man nicht immer so aufpassen. Villeicht baue ich meinen RS-232 Programmer auch auf erdfei um, mit Optokopplern und einem potentialfreien Netzteil müsste das doch eigentlich funktionieren.
Mfg Thegon
021aet04
27.08.2012, 22:23
Ich habe gerade gemessen. Die Masse (GND) ist mit PE (Erde) verbunden. Die Masse hast du bei RS232, LPT, USB und alle anderen Schnittstellen. Das einzige was du noch machen könntest wäre, ist einen isolierenden DC/DC Wandler zu verwenden. Die Signale per Optokoppler übertragen und aufbereiten, damit du die passenden Spannungspegel hast.
Warum sollte es aber erdfrei sein?
MfG Hannes
Zum Programmieren gibts doch auch USB-Programmer mit denen ich Programme aufspielen kann oder?
021aet04
28.08.2012, 08:19
Warum solltes es keine USB Programmer geben? Ich verwenden das USB-AVR-Lab von www.ullihome.de
MfG Hannes
Okay Danke.
Heute ist mein Paket von Reichelt gekommen.
Ich warte noch aufs Multimeter und den Lötkolben, dann werde ich meine ersten Versuche starten.
Das mit der LCD-Anzeige hat erstmal Zeit.
Eins nach dem Anderen, hab ja noch nichtmal die Lichtschranke fertig.
Ich hoffe doch sehr, dass ich mit den Teilen die ich bestellt habe etwas anfangen kann =D
Sobald ich wieder Fragen zu Teilen oder der Schaltung habe melde ich mich ;)
Vielen Dank für eure Hilfe.
Mfg Avi
Habs hinbekommen =D
Werd jetzt erstmal eine Vorrichtung zusammen bauen und dann lad ich mal ein Foto hoch :)
Möchte den Kabelsalat irgendwo verstecken und den Laser fest einbauen und mit Spiegeln umleiten.
Ich danke euch allen.
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