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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

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Bol to Gandalf?

Gandalf ist eine Stand -Alone Lösung für die prenosný Najlepšie laserové zariadenia na základe MyPhotometrics - Sauron.

Sauron ist ein hochauflösender 4-Kanal Photodiodenverstärker, der mithilfe von geeigneten Photodioden die Strahlungsleistung einer Lichtquelle erfassen kann.

Viac informácií nájdete v hlavnom článku Informácie o počítači, ako aj o ďalších počítačových laserových zariadeniach. Najlepšie možnosti sú Sauron, LCD displej, Joystick Playstation®, Najlepšia verzia pre Arduino Nano, Bezplatné užívateľské rozhranie. Die Spannungsversorgung erfolgt mithilfe von Batterien in einem Spannungsbereich von 6-12V.

Dieses Laserleistungsmessgerät cann in seiner günstigsten Forme bereits for etwa 105 € hergestellt werden.

Krok 1: Dosky Aufbau Des

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

Spannungsversorgung (mittig rechts): Die Versorgungsspannung wird durch Batterien im Spannungsbereich von 6-12V geliefert. Kúpte si LEGO® Batteriegehäuse für 6V Batterien verwendet werden. Čaká na vás 9V-blockbatterie čiapka, ktorá vám pomôže pri páde. Spanungsversorgung ist ebenfalls inüber den USB Anschluss des Arduino möglich

Joystick (malý): Der Joystick dient zur Bedienung des Menüs

Arduino Nano (odkazy): Predstavenstvo spoločnosti Mikroprozessor der Arduino Nano verwendet, welcher als Hauptprozessor für die Umrechnungsprozesse dient

• MyPhotometrics - Sauron (oben): Der Photodiodenverstärker Sauron nimmt die Strahlungsleistung einer Lichtquelle mithilfe von Photodioden auf und digitalisiert die Daten.
• TFT LCD displej (viac, viac ako Sauron): Das Display stellt das Menü dar, in dem Einstellungen vorgenommen und die Messung gestartet werden kann.

• Bohrungen: Die Maße der Bohrlöcher sind so gewählt, dass diese mit mit denenines LEGO ® Bausteins compatibel sind, um ein Gehäuse aus LEGO ®- Bausteinen anfertigen zu können und auch Sauron auf der Shuttle Platine zu befestigen.

(Nápoveda: Údaje o údajoch zobrazené na stránke sú zhrnuté v sekcii 1-3 z Projektov MyPhotometrics - Sauron zu befolgen.)

Krok 2: Benötigte Bauteile, Platine Und Zubehör

Naše najlepšie ceny za nákup vám budú k dispozícii na našich webových stránkach.

Pripojte hardvér k Sauronovi, kliknite na Projekt MyPhotometrics - Sauron beschrieben (krok 1-3), aufgebaut. Pozrite sa na Sauronovu slnečnú situáciu s dvoma základnými platňami 1x1 z LEGO® zbierky.

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

Zur Befestigung des Displays empfehlen wir die Verwendung von zwei M2x18 Zylinderkopf Schrauben, sowie insgesamt sechs passenden Muttern. Niektoré z týchto problémov môžu mať jeden z nasledujúcich dôvodov.

Unter OSH Park is die Bestellung der Platine mit dem Button Order Now möglich. Alternatívne informácie o súboroch LegoPhotometerBoard.brd môžete spustiť a stiahnuť z jedného alebo viacerých PCB na serveri Auftrag geben.

Všetko sa točí pod Arduino Nano verwendet werden, um das kompakte Design beizubehalten und die Steckverbindungen des Arduino Nano nutzen zu können. Prinzipiell is allerdings die Verwendung fast jedes Mikrocontrollers ass Steuereinheit möglich, soferness as 5V Controller with demselben Pin-Out handelt. Ansonsten ist es notwendig Firmware auf eine abweichende Pinbelegung anzupassen.

Prinzipiell ist jegliche Art of Photodiode mit dem Messsystem kompatibel. Kliknite na odkaz Dioden der Typen

• SFH-203-P alebo
• OSD-50-5T

Die SFH-203-P ist die kostengünstige Lösung, die für einfache Anwendungen und Versuche ausreicht. Viac informácií nájdete v hlavnom článku LEGO® LEGO® Friends - viac informácií o tom, ako Messung zu verwertbaren Ergebnissen führt. Das legt daran, dass die active Fläche dieser Photodiode mit 1qmm meist kleiner is all die Querschnittsfläche eines üblichen Laserstrahls. Niektoré z nich budú musieť byť prijaté a odoslané. V tomto prípade môžete nahrať všetky aktuálne správy.

Der zweite ausgewählte Dioden Typ, die OSD-50-5T, zeichnet sich nicht nur durch ihre exzellente Empfindlichkeit aus, sondern leider auch durch einen sehr hohen Preis. Es sind häufig Angebote, z. B. bei Ebay, AliExpress usw., zu finden. Eine kurze Recherche dazu lohnt sich. Diode eichetich sich mit einer aktiven Fläche von 50qmm forü Messungen mit einer direkten Einstrahlung der Quelle, auch ohne Messkugel. Allerdings ist die Diode bereits bei 1mW übersättigt und übersteuert aus diesem Grund bei der Messung konventioneller Laserpointer. Verwendung der OSD-50 is deshalb und aufgrund ihres hohen Preises nur für professionalelle/ semiprofessionelle Laboreinsätze zu empfehlen.

Krok 3: Hardvér anfertigen der

Die platine wird mithilfe der Steckverbindungen bestückt. Vyrovnajte sa so stratou dlhu, ktorá vám pomôže pri kontakte s vami (z. B. mit solch einem Lötkolben und Lötdraht).

Väčšina fotografií a odkazov zobrazuje všetky fotografie, ktoré sa zobrazujú v hlavnom stĺpci stránky, v ktorej nájdete všetky hlavičky. Pozrite sa na hlavné stránky M2x16 mm a mnoho ďalších upevňovacích prvkov.

Nasledujúce video je podrobné krok za krokom k ďalšiemu úspechu Gandalfa. Krok za krokom „Konfigurácia Arduino“obsahuje informácie o videu.

Nasledujú podrobné informácie o krok za krokom.

Krok 4: Konfigurácia Arduino

Programmeerung mit dem Arduino can free a free verfügbare Open Source IDE Arduino Software verwendet were.

Die Datei Photometer.zip beinhaltet die zum Betrieb von Gandalf mit dem Arduino Nano notwend Firmware. Viac firmvéru je možné nakonfigurovať a konfigurovať podľa pokynov na displeji a zobraziť joystick.

Die Datei Photometer.ino muss or Arduino Software auf den Controller gespielt werden.

(Hinweis: Photometer.ino benötigt die restlichen Header- und Arduino Files, die in dem Ordner hinterlegt sind, weshalb Photometer.ino nicht alleine verschoben/ abgespeichert werden sollte.)

Krok 5: Rozhranie Verbendung Kalibrierdaten und Anwendung Benutzer

Ďalej sú všetky krajiny, ktoré majú k dispozícii všetky tabule, ale ich počet zomrel Gandalf gemessenen Countes einer Wellenlänge zuordnen lassen. Tabuľky sú k dispozícii na stiahnutie SFH-203-P vo firmvéri. Die Tabelle für die OSD-50 muss dort nachgetragen werden.

Aké sú všetky možnosti v nasledujúcich tabuľkách, ktoré obsahujú niektoré fotografie, ako napríklad Bližšie informácie o snímke obrazovky nájdete nižšie:

Časť zúčtovania fotodiódy „Dummy“v programe an.

1. Für den Menüeintrag von Dummy ist die im Screenshot rot umrandete Zeile der Datei Interface.ccp zuzufügen.
2. Tiež môžu byť modifikované Datei PdResponse.ccp. Jeho najväčšia funkcia je vítaná, zatiaľ čo Kalibrierdaten enthält zugefügt. Dazu ist die Tabelle, wie im Beispiel der OSD-50 zu sehen, zu kopieren. Vyrábajú sa všetky druhy kalibrier-dateien, ktoré sú k dispozícii pre SFH-203-P, od staršej generácie. Wichtig ist bei der Wellenlänge 785 nm zu beginnen und die jeweiligen Counts Zeile für Zeile einzutragen.
3. Zuletzt müssen dem Header PdResponse.h die wiederum rot umrandeten Zeilen zugefügt werden. Modifikácia programu je k dispozícii pre odosielanie a odosielanie tlačidiel na stiahnutie súborov Arduino.

Väčšina z nich obsahuje všetky možnosti zobrazenia. Über dieses Menuss erfolgt die Einstellung von Gandalf, sowie das Starten der Messung.

Punkte können mithilfe des Joysticks ausgewählt werden. Pozrite sa, ako najlepšie nájdete naše obľúbené stránky a odkazy na ďalšie zastávky/ zastávky v Messungu. Pozrite sa na používateľské rozhranie, ktoré je v blokovom diagrame.

Krok 6: Anfertigen Der Messkugel/ Anschluss dióda

Ponúkame všetky možné typy fotodiód SFH-203-P, ktoré sú najvhodnejšie pre všetky správy. Žiadne ďalšie správy, ktoré by ste mali vedieť predtým, ako sa vydáte, budete mať k dispozícii LEGO® Bausteinen aufgebaut. V ihrem abnehmbaren Deckel findet die Photodiode platz. Naše najlepšie ceny za nákup.

Vráťte sa do kontaktu s pokynmi a získajte pokyny. Naše fotodiódy a funkcie ako koaxiálna páska môžu mať nasledujúce zábery (viac fotografií):

• Falls vorhanden, ein Stück Schrumpfschlauch auf das Kabel schieben, um die Lötstelle später zu ummanteln
• Ukážka v Koaxialkabels, beispielsweise mit einem Cuttermesser
• Außenleiter vom Innenleiter trennen und die Ummantelung des Innenleiters entfernen
• Einen Teil der Außenleiter Fasern verdrillen, den Rest kürzen
• Die Innen- und Außenleiter dürfen sich nicht berühren. Um einen Kurzschluss vorzubeugen, kann der verdrillte Außenleiter in soweit gekürzt werden, dass ein Berühren nicht möglich ist.
• Die Anschlüsse der Diode können ebenfalls so gekürzt werden, dass sie optimum an die Leiter anzubringen ist
• Diode mithilfe von Lötzinn und Lötkolben befestigen. Der lange Pin (Anode) wird dabei mit dem Außenleiter verbunden, der kurze (Kathode) mit dem Innenleiter.
• Zum Schluss den Schrumpfschlauch über die Lötstelle ziehen und erhitzen, bis er den Anschluss ummantelt.

Viaceré Sauron mit Akku-Anschlusskabeln anstelle der SMA-Buchsen ausgestattet sein, genosgame, die Diode richtig herum im Anschluss zu platzieren (Foto).

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

Krok 7: Wissenswertes - Prozess Zur Kalibrierung

Máte k dispozícii všetky dostupné informácie, môžete si prečítať Gandalf gültige Messergebnisse liefern kann, wurden mit umfangreichen Messreihen angefertigt. Gandalf soll die Leistung von Lasern messen können, die sich in

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

unterscheiden. Aus diesem Grund war es notwendig die Messreihen mit verschiedenen Lasern als Lichtquellen und in verschiedenen Messbereichen durchzuführen. Wir haben hierbei Wellenlängen von typischerweise erhältlichen Lasern im sichtbaren Spektralbereich verwendet. Verzia Der Kalibrierungsprozess má nasledovné:

1. Najlepšia fotodióda s ľahkou verziou Lasern der Wellenlängen

   • 405 nm (fialová)
   • 445 nm (modrá)
   • 488 nm (azúrová)
   • 532 nm (zelená)
   • 568 nm (žltá)
   • 632, 8 nm (hniloba)
   • 670 nm (tiefrot)
   • 785 nm (Grenze sichtbarer Spektralbereichs/Infrarot)
2. Messung mit Sauron- Die Leistung der Lichtquelle wurde bei jeder Messung so eingestellt, dass Sauron etwa 30.000 Counts zählt. Da Sauron Counts im Bereich von 0 und 65.536 (16Bit ADC) erfassen kann, erwies sich der angepeilte Wert von 30.000 Counts als praktisch. Takže können sich die Messdaten um diesen Bereich bewegen, ohne die Photodiode in den Sättigungsbereich oder nicht messbaren Bereich zu führen.
3. Messung mit hochwertigem Leistungsmessgerät - Nach jeder Messung wurde Sauron gegen ein sehr hochwertiges kommerziell erhältliches Messgerät ausgetauscht, um die Leistung zu ermitteln. To je to, čo musíte urobiť, aby ste získali odbornú správu. Pozrite sa, ako to funguje. Nasleduje dokumentácia k jednému dielu z 8 laserových dní, ktoré počítajú počet dní, ktoré Sauron und der zugehörigen ermittelten vyložil.
4. Polynom - Annomal des Messverhaltens mittels Polynom - An die erhaltenen Messdaten wurden Polynome angepasst. Izolácia polynomov Interpolačná kalibračná dokumentácia vybranej krajiny Wellenlängen. Hiermit können wir auch bei Wellenlängen sinnvoll messen, bei denen kein Referenceenlasersystem zur Verfügung stand.

5. Wiederholung für verschiedene Messbereiche - Damit ein breiter Bereich von Leistungen für die verschiedenen Wellenlängen abgedeckt werden kann, sollte jede Messreihe für die verschiedenen verfügbaren Messbereiche

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

wiederholt werden. Hiermit verringern wir den Einfluss von Nicht-Linearitäten beim Umschalten der verschiedenen Verstärkungsbereiche. Dabei sollte sich jede Messung möglichst den angestrebten 30.000 Countes nähern. Prekročte vzdialenosť Sauron einen Bereich verschiedener Sensitivitäten ab.

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

Inserer Anumitung zum Aufbau von Gandalf ist of často die Rede von bestimmten Wellenlängen. Aber was ist das überhaupt?

K dispozícii sú tiež všetky elektromagnetické lúče, ktoré sú vybavené širokouhlou obrazovkou. Dieser befindet sich in einem Wellenlängenbereich von etwa 380-780 nm. Das Auge fasst die verschiedenen Wellenlängen als Farben anfangend bei violett (380nm) über blau, grün, gelb und rot (780nm) auf.

Die Energie eines Photons berechnet asich:

E = h*f

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

f = c/λ

mit c = Lichtgeschwindigkeit (c = 299,79,458 m/s); und λ = Wellenlänge der Strahlung.

Ein "blaues" Photon enthält also mehr Energie als ein "rotes" Photon (deswegen bekommt man auch nur von UV-, also ultrafialetter, Strahlung mit sehr kurzen Wellenlängen Sonnenbrand). Pozrite sa na to, ako Photonen diee Lichtquelle pro Sekunde aussendet. Eich Lichtquelle mit 1W Leistung im violetten Spektralbereich gibt also weniger Photonen pro Sekunde ab, ass all Lichtquelle im roten Spektralbereich.

Die Erzeugung des Photodiodenstroms (welchen wir messen) hängt von der Anzahl der einfallenden Photonen ab. Jedes Photon erzeugt in einer Photodiode idealerweise ein Elektron-Loch-Paar. In der Praxis gehen einige Elektron-Loch-Paare verloren. 100 fotónových ervougenov tak. 60 Elektronen-Loch-Paare. Všetky informácie o počte vyrobených elektronických dielov, ktoré sú uvedené v tejto prílohe, sú uvedené v tejto písomnej informácii.

Viac informácií nájdete na tejto stránke. Dajte nám vedieť, ako to funguje. Lichtquelle bekannt ist, um die Leistung berechnen zu können.