Konstantlichtquelle

04/09/2008 - 09:07 von Mathias Weierganz | Report spam
Um einzelne Bilder kalibrieren zu können wird ein Referenzlicht
benötigt. Die Stàrke dieser Lichtquelle soll sich innerhalb einer Woche
um weniger als 1Promille àndern. Dazu habe ich eine LED in einen
temperaturgeregelten Cu-Block eingebaut. Die Temperatur wird auf 45°C
+/- 0,1K konstant gehalten. Allerdings habe ich die Alterung von LEDs
unterschàtzt. Eine relativ neue blaue LED hat zu Beginn eine Alterung
von ca. 1E-3/h. Nach 3 Tagen liegt die Alterung immer noch bei ca.
1E-4/h.
Also musste eine aktive Regelung her. Dazu wurde auf dem Kupferklotz
zusàtzlich eine Monitor-Fotodiode S1337 von Hamamatsu montiert und
folgende Schaltung aufgebaut:
|| 3n3 VCC
.--||. +
| || | 270p |
| 200k | || |
|-|___|-| -||--. V ->
| | | || | -
| |\| | | | | LED
'--|-\ | 10k ||\| | |
Foto- | | >--|___|-'|-\ | |\ ||-+
diode - -|+/ | >--|+\ ||<-
^ | |/| .-|+/ | >--||-+
| | |/| .-|-/ |
| GND | | |/ |
'-'
GND 4V Ref. .-.
| |400
| |
'-'
|
== GND

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Als OP-Amp wurde der LMC6482 verwendet.
Der austretende Lichtstrom wurde mit einer weiteren auch
temperaturgeregelten Fotodiode gemessen. Dabei erhalte ich als Ergebnis
jetzt aber einen stetig ansteigenden Lichtstrom um 2E-3 pro Tag. Nach
einem Tip habe ich die keramischen Kondensatoren in Styroflex getauscht.
Das hat den Anstieg immerhin halbiert. Hat jemand noch weitere Tips?

Mathias Weierganz
 

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#1 Alexander Dörr
04/09/2008 - 09:48 | Warnen spam
Mathias Weierganz schrieb:
Um einzelne Bilder kalibrieren zu können wird ein Referenzlicht
benötigt. Die Stàrke dieser Lichtquelle soll sich innerhalb einer Woche
um weniger als 1Promille àndern. Dazu habe ich eine LED in einen
temperaturgeregelten Cu-Block eingebaut. Die Temperatur wird auf 45°C
+/- 0,1K konstant gehalten. Allerdings habe ich die Alterung von LEDs
unterschàtzt. Eine relativ neue blaue LED hat zu Beginn eine Alterung
von ca. 1E-3/h. Nach 3 Tagen liegt die Alterung immer noch bei ca. 1E-4/h.
Also musste eine aktive Regelung her. Dazu wurde auf dem Kupferklotz
zusàtzlich eine Monitor-Fotodiode S1337 von Hamamatsu montiert und
folgende Schaltung aufgebaut:
|| 3n3 VCC
.--||. +
| || | 270p |
| 200k | || |
|-|___|-| -||--. V ->
| | | || | -
| |\| | | | | LED
'--|-\ | 10k ||\| | |
Foto- | | >--|___|-'|-\ | |\ ||-+
diode - -|+/ | >--|+\ ||<-
^ | |/| .-|+/ | >--||-+
| | |/| .-|-/ |
| GND | | |/ |
'-'
GND 4V Ref. .-.
| |400
| |
'-'
|
==> GND

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Als OP-Amp wurde der LMC6482 verwendet.
Der austretende Lichtstrom wurde mit einer weiteren auch
temperaturgeregelten Fotodiode gemessen. Dabei erhalte ich als Ergebnis
jetzt aber einen stetig ansteigenden Lichtstrom um 2E-3 pro Tag. Nach
einem Tip habe ich die keramischen Kondensatoren in Styroflex getauscht.
Das hat den Anstieg immerhin halbiert. Hat jemand noch weitere Tips?



Hallo Mathias,

eine so langsame und geringe Änderung von 2E-3 pro Tag ist ziemlich
schwer zu finden.
Hast du schon mal nachgemessen, wie genau deine 4V Referenzspannung ist?
Du wirst dort eine Refernz mit kleinem Temperaturkoeffizient und guter
Langzeitkonstanz einsetzen müssen, sonst bringt dir deine ganze Regelung
nichts.

Wie sieht es mit der Stabilitàt deiner Monitordiode und des Optischen
Leistungsmessinstruments aus, mit dem du deine Messungen machst?

Die 270pF Integrationskondensator kommen mir ziemlich klein vor für eine
Regelung, bei der die Grenzfrequenz des Istwerts auf 240Hz begrenzt
wird. Hast du dir mal die Ausgangsspannung des Reglers mit dem
Oszilloskop angesehen, ob die Sache überhaupt stabil ist und nicht
vielleicht schwingt?

Gruß,
Alexander

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