MyPhotometrics - Гандалф: Leistungsmessgerät Zur Messung Von Lasern Im Sichtbaren Bereich Auf Basis Von "Sauron": 8 Steps

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Түзмөктөр Creative Commons Namensnennung - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International Lizenz. Een für Menschen lesbare Zusammenfassung Lizenz find it sier hier.

Гандалф болгонбу?

Сүрөттөмө кайра англисче (Кошмо Штаттар) тилине которулсун Которуу Gandalf is eine Stand -Alone Lösung für die portable Bestimmung von Laserleistung auf Basis von MyPhotometrics - Sauron.

Саурон 4-Канал Photodiodenverstärker болуп саналат, Photodioden жок кылынат Сүрөттөмө кайра англисче (Кошмо Штаттар) тилине которулсун Которуу

Mand der Erweiterung Gandalf бул эң маанилүү нерсе, бул компьютер компьютериңизди өчүрүп, өчүрүп салыш керек. Sauron үчүн анклюсконтакттар, LCD дисплейи, Playstation® джойстик, экрандын иштөө жөндөмдүүлүгү Ардуино Нано, колдонуучу интерфейси Гандалф. Die Spannungsversorgung erfolgt mithilfe von Batterien in Spinungsbereich von 6-12V.

Dieses Laserleistungsmessgerät kann in the seiner daystigsten Form for all the time to 105 € hergestellt werden.

1 -кадам: Aufbau Des Boards

Die Platine is so gestaltet, dass die einzelnen Bauteile gesteckt wereden können und das Modul Sauron einfach zu integrieren ist.

Spannungsversorgung: Эсеп LEGO ® үчүн 6V акысыз. Гебрауч 9V-Blockbatterie шляпаларынан баш тартты. Бул жерде USB анализи жок кылынат

Joystick (mittig): Der Joystick diedi zur Bedienung des Menüs

Arduino Nano (шилтемелер): Auf diesem Board дагы Mikroprozessor жана Arduino Nano версияларында, ошондой эле Hauptprozessor үчүн дагы бир жолу

• MyPhotometrics - Саурон (сүрөттөр): Сүрөттөрдүн сүрөтчөлөрү Саурон эч качан өчпөйт, ал эми Photodioden auf und digitalisert Daten.
• TFT ЖК дисплейи (Sauron): Дисплей менюндагы эң чоң дисциплиналардын бири болуп саналат.
• Bohrungen: Die Maße der Bohrlöcher, LEGO ® Bausteins, LEGO ® жана LEGO ® карталары менен биригип, Sauron auf der Shuttle Платинасы менен иштешет.

(Хинвейлер: Дат дисциплинасы көрсөтүлбөгөндөн кийин, Schritte 1-3 des Projekts MyPhotometrics - Sauron zu befolgen.)

2 -кадам: Benötigte Bauteile, Platine Und Zubehör

Жарыяланганда, Баштыле, мен өчүргүм келбейт, бирок экстерфейтте жок кылынат (Thumb Joystick und Adafruit Display).

Die Hardware von Sauron wird, my Prohekt MyPhotometrics - Sauron beschrieben (1-3 -кадам), aufgebaut. Befestigung von Sauron Megglichkeit, Rundplatten 1x1 von LEGO ® erfolgen.

(Hinweis: Die Platine von Sauron auf der Gandalf-Platine auch aufgrund der Lötung. Die Lötstelle wird jedoch ohne die zusätzliche Befestigung mehr beansprucht.)

Zur Befestigung des Дисплей эмпленди көрсөтөт Mwx M2x18 Zylinderkopf Schrauben, Мюнтернде эмнени билдирет. Daie lassen sich slos problemlos auf ebay in in einem Bau-der Modellbaumarkt finden.

Unter OSH Park is die die Bestellung der Platine mit dem Button Азыр заказ кылыңыз. LegoPhotometerBoard.brd файлын иштетүү үчүн дагы башка шарттар дагы бар.

Эч кандай көйгөйлөр жок болсо дагы, Дизайн толук эмес, Декларду жана Ардуино Нано жаңылыктары. Prinzipiell is allerdings өлөт Verwendung fast jedes Mikrocontrollers alls Steuereinheit möglich, sofern es sich um 5V Controller mit Pin up-pin handelt. Ansonsten is not not wendig die Firmware auf eine abweichende Pinbelegung anzupassen.

Prinzipiell сүрөт искусствосунун фотосүрөтү Messsystem комплектинде. Wir empfehlen өлөт Nutzung von Dioden der Typen

• SFH-203-P oder
• OSD-50-5T

Die SFH-203-P Lösung өлүп калса, анфендге жана версияга карагыла. LEGO ® менен болгон мамилеңиз оңдоп -түзөөңүз керекпи? Кандай болбосун, акысыз Флеш -фотография Фотодиод 1кммге чейин өзгөрөт, башкача айтканда, Laserstrahls. Колдонуу шарттары Купуялуулук Мобилдүү Жөндөө Жылдын аягында Messkugel каннабисте жок кылынат Strahlung verarbeitet werden.

Dioden Typ, OSD-50-5T өлөт, zeichnet sich nicht nur durch ihre exzellente Empfindlichkeit aus, sondern leider auch durch einen sehr hohen Preis. Эске алуу Angebote, z. B. Ebay, AliExpress usw., zu finden. Eine kurze Recherche dazu lohnt sich. Die Diode eignet sich mit ainer activen Fläche von 50qmm for Messungen mit einer direktor Einstrahlung der Quelle, auhne Messkugel. Аллерациялар 1мВтка чейин өчүрүлгөндүктөн, биз Lundpounds Laserpointerге кайрылабыз. OSD-50 версиясы өчүрүлбөсө дагы, профессионалдык кесиптер/ кесиптер лабораторияларда иштейт.

3 -кадам: Anfertigen Der жабдыктары

Die Platine mithilfe der Steckverbindungen bestückt. Die einzelnen Steckverbinder sollten dch Lötungen mit den Kontakten verbunden werden (z. B. mit solch einem Lötkolben und Lötdraht).

Дисплейлер жана сүрөттөр дисплейлери Photodiodenverstärker Sauron веб -сайтында жок кылынгандыгын көрсөтүп турат Warenkorb hinterlegte Buchsenleiste/ Header, a genitgen Abend zwischen den Teilen entsteht. Өлгөндөрдүн саны M2x16mm жана андан кийин дагы өзгөрөт.

Бул видеолордун бири-бири менен этап-этабы менен түшүндүрүлөт. Кийинки кадам "Arduino конфигурациясы" видеонун эфендисине кирет.

Hier geht es zur Step-by-Step Anleitung.

4 -кадам: Arduino конфигурациясы

Бул жерде программалык камсыздоонун бардык түрлөрү ачык булак IDE Arduino программалык камсыздоосунда жок кылынат.

Date Datei Photometer.zip программасы Gandalf программасынын жардамы менен Arduino Nano программалык камсыздоосу менен жабдылган. Diese Программалык камсыздоосу Joystick аркылуу Конфигурациядан жана Дисплейден көрүнөт.

Date Date Photometer.ino жөн эле Arduino Программалык камсыздоосунун контроллерин өчүрөт.

(Хинвейс: Photometer.ino менютигт баштын артында жана Ардуино файлдарында жок кылынат, Ordner hinterlegt синдромунда өлөт, Photometer.ino nicht alleine verschoben/ abgespeichert werden sollte.)

5 -кадам: Verwendung Der Kalibrierdaten Und Anwendung Benutzerinterface

Als Ergebnis der Kalibriervorgänge stellen wire eire e -tabelle, mit der sich die von Gandalf gemessenen Эсептөөчүлөр Wellenlänge zuordnen lassen. Diese Tabelle SFH-203-P версиясынын жабдыктары менен иштөөдө. Die Tabelle für die OSD-50 muss dort nachgetragen werden.

Сүрөттөмө кайра англисче (Кошмо Штаттар) тилине которулсун Которуу Wie das geht und wie in Zukunft noch weitere Tabellen für Photodioden zugefügt wdenden können ist mithilfe der Bilder (siehe Screenshots) leicht zu verstehen:

Сүрөттөмө Google Котормочу аркылуу кыргызча (Кыргызстан) тилине которулсун.

1. Сүрөттөмө кайра англисче (Кошмо Штаттар) тилине которулсун Которуу Fuck den Menüeintrag von Dummy is die im Screen imshot.
2. Дагы бир нерсе, Datei PdResponse.ccp өзгөртүүсүз. Бул жерде Funktion жок болот, ал эми калибриерден эң башкысы. Бул табельде, OSD-50де да, Бейспилде да бар. Zukünftig калибриер-датениен, SFH-203-P звеносунда, Stelle eingetragen дистрибьюторлору менен иштейт. Wichtig ist be der der Wellenlänge 785 nm zu beginnen und die jeweiligen Counts Zeile für Zeile einzutragen.
3. Zuletzt müssen dem Header PdResponse.h wiederum rot umrandeten Zeilen zugefüg werden. Жөнөтүү программасы жүктөө баскычын жүктөө үчүн Arduino программасын жүктөп берет.

Дисплей менюдан кийин дагы көрүнүп турат. Өлгөндөрдүн саны Einstellung von Gandalf, Starten der Messung.

Doy Joysticks ausgewählt werden. Байланыштар менюдан баш тарткандан кийин шилтемелерди табуу Messungдан башталат. Колдонуучунун интерфейси - бул Blockdiagramm дарегинен.

6 -кадам: Anfertigen Der Messkugel/ Anschluss Diode

Сүрөттөмө кайра англисче (Кошмо Штаттар) тилине которулсунбу? Месскугель эң башкысы, эң башкысы, бул жерде LEGO ® өчүрүлгөн. Деккельде Photodiode platz табылган. Дискуссиялык веб -сайтка жазылгыла.

Дисциплинаны өчүрүңүз. Сүрөттөмө кайра англисче (Кошмо Штаттар) тилине которулсун Которуу Anbringung der Photodiode and ein Koaxialkabel funktioniert wie folgt (siehe auch Photo):

• Falls vorhanden, ein Stück Schrumpfschlauch auf das Kabel schieben, Lötstelle später zu ummanteln
• Коаксиалдык кабелдерди бөлүштүрүү, каттарды кесүү
• Außenleiter vom Innenleiter trennen und die Ummantelung des Innenleiters entfernen
• Einen Teil der Außenleiter Fasern verdrillen, Den Rest курзен
• Die Innen- und Außenleiter dürfen sich nichht berühren. Негизги Курзшлусс вурзубеуген, канчалаган веруллерде Außenleiter купуяланып калганда, Берюхрендин эң сонун мааниси бар.
• Die Anschlüsse der Diode können ebenfalls so gekürzt werden, dass sie optimum and die Leiter anzubringen ist
• Die Diode mithilfe von Lötzinn und Lötkolben befestigen. Pin Pin (Anode) auppenleit außenleiter verbunden, derzeze (Kathode) mit innenleiter.
• Zum Schluss den Schrumpfschlauch, Lötstelle ziehen und erhitzen, bis er den Anschluss unummantelt.

Sl-Sauron, Ак-Аншлускабелдин алдында, SMA-Бухсендин негизги маалыматы болуп саналат, бирок алар, чынында эле, жок болуп кетет (Фото).

(Hinweis: Der Anschluss der Diode erfolgt unbedingt wie beschrieben. Beim Verpolen der Diode geht zwar nichts kaputt, Gandalf funktioniert dann aber nicht.)

7 -кадам: Wissenswertes - Процесс Зур Калибриунг

Табельден кийин, Гандалфтын кулк -мүнөзү Messergebnisse жалган сүйлөбөстөн, Мессенджердин алдында. Гэндальф өлөт Leistung von Lasern messen können, in sich in

• Wellenlänge in einem Bereich von 405 -785nm
• und Leistung

unterscheiden. Aus diesem Grund war es notwendig die Messreihen mit verschiedenen Lasern alls Lichtquellen und in verschiedenen Messbereichen durchzuführen. Wir haben hierbei Wellenlängen von typischerweise erhältlichen Lasern imichtbaren Spektralbereich verwendet. Der Kalibrierungsprozess verlief wie folgt:

1. Сүрөттөр жана видеолор эң сонун версиясы

   • 405 нм (кызгылт көк)
   • 445 нм (бла)
   • 488 нм (көк)
   • 532 нм (грюн)
   • 568 нм (гелб)
   • 632, 8 нм (чириген)
   • 670 нм (tiefrot)
   • 785 нм (Grenze sichtbarer Spektralbereichs/Infrarot)
2. Messung mit Sauron- Die Leistung der Lichtquelle, Messung so eingestellt, daur Sauron жана башка 30.000 Эсеп жазуу. Da Sauron Counts im Bereich von 0 und 65.536 (16Bit ADC) маалыматы, тарыхы жана тарыхы 30.000 Counts als praktisch. Ошентип, сиз Мессдатенден кийин өлөсүз, ал эми Фотодиоддун ичинде Sättigungsbereich же nissht messbaren Bereich zu führen.
3. Messist mit hochwertigem Leistungsmessgerät - Эч нерсе жок Мессунгтун башын айландыруу Саурон гегенин эң чоң сыймыгы болуп саналат. Эскертмелер талаа мастери дер Фирма Когерент менен байланышкан. Die Einstellung der Lichtquelle blieb unverändert. Документти түзүү 8 -декабрга чейин созулат, ал эми Саурон жана Зеверенддер эсептөөлөрү Leistung des Leistungsmessgeräts.
4. Полиномдук эсептөөлөр Полиномия - Полиноманын эң чоң мааниси. Өлгөн полиному Интерполяциядан кийин калибриоттор менен байланышыңыз. Hiermit können wir auch bei Wellenlängen sinnvoll messen, be denen kein Referenzlasersystem zur Verfügung stand.

5. Wiederholung für verschiedene Messbereiche - Берейк фон Лейстунгендин башка түрлөрү

• 20 nA
• 80 nA
• 320 nA
• 1280 nA
• 5120 nA

wiederholt werden. Einfluss vih Nicht-Linearitäten Umrchalten der verchienden verstärkungsbereiche. Добуш берүүдөн баш тартыңыз 30,000 Эсептөөлөр. Колдонуу шарттары Купуялуулук Мобилдүү Жөндөө

8 -кадам: Wissenswertes - Wieso Geht Es Bei Der Leistungsmessung Um Wellenlängen?

Жөнөкөй тилде Aufbau von Gandalf көбүнчө Rede von bestimmten Wellenlängen дегенди билдирет. Aber was das überhaupt?

Алс Лихт электромагниттик электр энергиясын колдонууну каалабаса, Август айынын аягында иштейт. Диссер 380-780 нм. Август айынын аягында Фарбендин виолетту (380нм) учуу, грун, гельб жана чириген (780нм) ылдамдыгы өчөт.

Сүрөттөмө кайра англисче (Кошмо Штаттар) тилине которулсун Которуу Die Energie eines Photons berechnet sich über:

E = h*f

мит h = Planck'sches Wirkungsquantum (h = 6, 62606896*10^-34 Js.); und f = Frequenz der Strahlung

f = c/λ

мит с = Lichtgeschwindigkeit (c = 299.792.458 м/с); und λ = Wellenlänge der Strahlung.

"Блэйс" Фотон дагы "айланат" Фотон менен иштешет (нурдануу УК-, ошондой эле ультрафиолет, Strahlung mit sehr kurzen Wellenlängen Sonnenbrand). Die Leistung Lichtquelle, жана Photonen Lichtquelle тиркемесин колдонуу менен. EW Lichtquelle mit 1W Leistung im violetten Spektralbereich, ошондой эле Photonen программасынын жардамы менен, ошондой эле Lichtquelle im roten Spektralbereich.

Сүрөттөмө кайра англисче (Кошмо Штаттар) тилине которулсун Которуу Die Erzeugung des Photodiodenstroms (welchen wir messen) von der Anzahl der einfallenden Photonen ab. Джедс Фотон Электрон-Лох-Паарда Photodiode идеалдуу түрдө иштейт. Электрондук-Loch-Paare проректорлорунда. 100 Photonen erzeugen so bspw. 60 Elektronen-Loch-Paare. Eu sinnvolle Zuordnung diezer Anzahl von Elektronen-Loch-Paaren zu einer Lichtleistung erfordert daher Kenntnis der Wellenlänge der einfallenden Photonen.

Genau deshalb is es wichtig, dass die Wellenlänge der zu messenden Lichtquelle bekannt ist, um die Leistung berechnen zu können.