Lichstärkemessung HILFE BITTE

Hallo zusammen.

Ich bin absoluter Neuling auf dem Gebiet der Datenerfassung und Auswertung und versuche gerade für ein Projekt einer Lichtfelduntersuchung eine Datenauswertung via LabView zu realisieren.

Ich versuche 9 Phototioden vom Typ Osram BPW21, die in Sperrichtung über einen jeweils eigenen OPV (LM324 mit 2,7kOhm Strom-Spannungswandler) geschaltet sind auszuwerten. Als Lichtquelle dient eine Xenon.Lichtquelle in den Bereichen 1-60klux.

Als Datenerfassungsgerät teste ich versuchsweise den NI USB-6363.

Das Problem an der ganzen Sache ist, dass ich enorme Amplituden verzeichne. Zum Beispiel zeigt mir ein Multimeter bei einer festen Lichtstärke einen Wert von 418,3mV an und die grafische Anzeige bei LV zeigt dann Minima bei 10mV und maxima bei 1,1V. daraus ziehe ich momentan den Mittelwert, der sich dann im Bereiche 310-350mV schwankt. Da ich aber eine engere Toleranz von +-4mV benötige ist das Ergebnis einfach nur als ungenügend zu bezeichnen. ich habe bereits mit verschiedenen Abtastraten versucht zu arbeiten, aber kein Erfolg.

Hat von euch vielleicht jemand eine Idee? ich bin am verzweifeln =(

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(15.07.2011 10:20 )SonnyHH schrieb:  Das Problem an der ganzen Sache ist, dass ich enorme Amplituden verzeichne. Zum Beispiel zeigt mir ein Multimeter bei einer festen Lichtstärke einen Wert von 418,3mV an und die grafische Anzeige bei LV zeigt dann Minima bei 10mV und maxima bei 1,1V. daraus ziehe ich momentan den Mittelwert, der sich dann im Bereiche 310-350mV schwankt. Da ich aber eine engere Toleranz von +-4mV benötige ist das Ergebnis einfach nur als ungenügend zu bezeichnen. ich habe bereits mit verschiedenen Abtastraten versucht zu arbeiten, aber kein Erfolg.

Hallo,

das klingt nach falschem Anschluß oder falscher Einstellung der Anschlußart.
Verifiziere, ob die Verdrahtung korrekt ist, eventuell ob die Masse nicht mit einem Signal zusammengeschlossen ist.

Hallo daniel,danke für die schnelle Antwort!

die Schaltung habe ich eben nochmal überprüft...scheint alles richtig verdrahtet zu sein..habe das schaltbild mal angehängt. Dazu muss man sagen, dass ich als Spannungsquelle nur von 0-30V gehen kann...also nicht wie man oft liest mit V+=5V V-=-5V den OPV anschließen kann..und das GND im schaltbild habe ich in den blauen Anschluss der Spannungsquelle zurückgeführt....Hoffe das ist korrekt...

   

wie kann man denn die Anschlussart falsch einstellen?

Momentan habe ich AI0+ und AI0- benutzt gemäß des DAQ Assistenten bei LabView....

ist denn normalerweise ein normaler vernünftiger Messwert ohne große Schwankungen zu erwarten? Welche Abtastrate würdet ihr mir empfehlen?

Danke und Gruß!

(15.07.2011 12:28 )SonnyHH schrieb:  Momentan habe ich AI0+ und AI0- benutzt gemäß des DAQ Assistenten bei LabView....

ich meinte der Anschluß mit dre Messkarte. Ich würde, da eine Masse hast, in Referenced single-ended Mode (RSE mode) anschliessen (siehe User Manual) - z.B. Masse an AIGND (Pin 67) und Signal an AI0 (Pin 68).
Die Abtastrate ist nicht so wichtig (ein Paar kHz reicht es), wenn ich richtig verstanden habe, dass du kontinuerliches Signal hast.

werde ich gleich mal ausprobieren..vielleicht sollte ich noch dazu sagen, dass ich insgesamt 9 Dioden auswerten will die ich dann auch 9 Kanäle (AI1-AI9) verteilt gleichzeitig im DAQ auswerten lassen will...kann es da zu problemen kommen oder ist das nicht so wild?

(15.07.2011 12:55 )SonnyHH schrieb:  dass ich insgesamt 9 Dioden auswerten will die ich dann auch 9 Kanäle (AI1-AI9) verteilt gleichzeitig im DAQ auswerten lassen will...kann es da zu problemen kommen oder ist das nicht so wild?

darf nicht problematisch sein.

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das hat leider keine Verbesserung gebracht =(

(15.07.2011 13:21 )SonnyHH schrieb:  das hat leider keine Verbesserung gebracht =(

mach ein einfachen Test mit MAX und mit einer festen Spannungsquelle, ob die eingestellte Spannung auch zu messen ist. Pass es auf, dass du softwaremäßig auch die richtigen Kanäle auswählst.

Die Schaltung ist so richtig, und der OP ist auch vom Typ her OK. Die oberer Frequenzgrenze sollte man allerdings beschneiden, damit man bei der Mittelwertbildung keine falschen Resultate erhält.
Die C=5pf dienen jetzt nur dazu, die Schaltung stabil zu machen.
Beipiel: Abtastrate 1 Khz.
Nach Nyquist ist die obere Frequenzgrenze 500 Hz. Es sollte ein idealer Tiefpass vorgeschalten sein, mit dieser Grenzfrequenz von 500 Hz. Ein RC-Glied ist aber ein schlechter Tiefpass. Damit man bei 500 Hz ein Sperrwirkung hat, sollte dessen Grenzfrequenz weiter unten liegen, z.B. bei 250 Hz. Um das zu erreichen, sollte der Kondensator C diese Größe haben:
f=250 Hz; R= 2.5 kOhm
C = 1/(2*Pi*f*R) = 3.9 µF

Bei höheren Abtastraten ist es dann entsprechend weniger.

Bei der Mittelwertbildung sollte man ganze Vielfache von 20ms wählen. also beispielweise bei fs=1kHz 20 Samples * N. Man hat ja überall mit 50Hz (T=20ms) betriebene Glühlampen/Leuchtstoffröhren. Oder noch besser ein Vielfaches von 100ms, dann passt es international: 100ms = 5 Perioden 50Hz, 6 Perioden 60Hz.

Okey..mit Hoch- und Tiefpass hab ich mich bisher noch nie auseinandergesetzt...kann man das auch in LabView irgendwie realisieren und einen Filter vor die Signalauswertung setzen?

Eben mal getestet, mit den Multimetermessspitzen an die Eingangspole vom NI zu gehen...oh wunder, die Ergebnisse sind gleich..sobald ich das Multimeter wegnehme sinkt das gemittelte Ausgabesignal in LV von z.B. 289mV auf 235mV. habe dafür keine Erklärung...sry dass ich so grundlegende Sachen nicht auf dem Kasten habe =(

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das merkwürdige ist aber auch, dass ich selbst wenn nur eine diode an einem kanal angeschlossen ist und die anderen kanäle die ich abgreife leer sind, das Signal was ich aufnehme plötzlich in den anderen Kanälen ähnlich wiedergegeben wird...ist das normal? 20 samples bei 1khz rate ist nicht zu gebrauchen. da schwanken die werte sogar zwischen den vorzeichen =(