Fotowiderstand M9960-11a

[ulli]

Hallo zusammen,

ich benötige Hilfe bei der Verschaltung einer Fotodiode (M9960-11a) an 3.3V.
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/125000-149999/145483-da-01-en-FOTOWIDERSTAND_M9960_11A.pdf
Hat wer einen Vorschlag wie ich den Vorwiderstand dimensioniere um eine möglichst gute Auflösung an einem 3.3V Atmega328 zu bekommen?

   3V
    |
  Fotowiderstand
    |
    |-------- ADC Pin
    |
    R
    |
   GND

Danke und Grüße

[jensb]

Hallo ulli,

die Helligkeit - in Lux gemessen - beginnt in der Dämmerung bei Lux-Bruchteilen und steigt bei vollem Sonnenschein u.U. auf über 100.000 lux. Damit hast du mehr als 5 Zehnerpotenzen Unterschied zwischen kleinstem und größtem Wert. Das kann ein linearer ADC ohne umschaltbarem Vorverstärker nicht gut abdecken, schon gar nicht ein 10Bit-Wandler wie der des Atmega328, der garade mal 3 Zehnerpotenzen schafft.

Der von dir favorisierte Fotowiderstand kann laut Datenblatt etwa 4 Zehnerpotenzen unterscheiden und ist für Dämmerungsbereich bis schwachem Tageslicht ausgelegt. In diesem Bereich ändert sich der Widerstand von ca. 100 k auf ca. 200 R. Spannend ist vor allem der Querstrom wenn es hell ist, denn dann ist der Fotowiderstand am geringsten. Will man den auf z.B. 1 mA begrenzen, musst man ca. 3 k in Serie schalten. Um so größer der Widerstand ist, um so schlechter wird die Auflösung, weil dann der Spannungsteiler bereits bei Dunkelheit eine immer höhere Spannung abgibt, die dann nicht mehr bei der Änderung zwischen Dunkel und Hell genuzt werden kann. Auf der Conrad-Website steht noch, dass der Fotowiderstand für 1/4 W Belastung ausgelegt ist. Man könnte also theoretisch den Querstrom bis zu 80 mA erhöhen, indem man ca. 40 R als Widerstand verwendet. Das erzeugt aber vor allem Wärme und ändert nur wenig an der Auflösung. Empfehlen kann man also einen Widerstandswert zwischen 1 k (etwas mehr Auflösung) und 10 k (etwas mehr Stromsparen).

Solange du nur eine grobe Unterscheidung zwischen heller und dunkler brauchst, sollte es auf den genauen Wert aber ohnehin nicht ankommen. Möchtest du aber eine Lux-Messung realisieren, muss z.B. auch die nichtlineare Kennlinie des Fotowiderstands berücksichtigt werden. Da ist es irgendwann einfacher, einen I2C-Beleuchtungssensor wie den TSL2561 zu verwenden, der einem diese Arbeit z.T. abnimmt, eine Infrarotkorrektur ermöglicht und vor allem auch einen größeren Wertebereich bis ca. 50.000 lux abdeckt.

LG, jensb

[ulli]

Hallo Jens,

Danke für die ausführliche Hilfestellung.  Ich möchte den Sensor verwenden um zu erkennen wann ich das Licht im Raum anschalten muss.
Ich denke dafür sollte der Sensor und ein Widerstand von 1kOhm in Reihe ausreichen?
Oder was meinst du?

LG ulli

[Michael]

Hallo ulli

Sehe dir mal diese Beiträge an.
http://forum.fhem.de/index.php/topic,26335.0.html

Ich habe es so gemacht und kann jetzt nach den von mir gewünschten Prozenten schalten lassen.
An bei die Bilder meiner bastel Lösung.

[ulli]

Hallo,

mir ist nicht ganz klar was du meinst mit dem Link.
Darin wurde ja ein lacrosse sensor umgebaut und ein Helligkeitssensor von einem FS20 PIRI-2 verwendet.

Ich möchte einen Fotowiderstand verwenden um die Helligkeit in einem Raum zu messen um daraus ableiten zu können ob ich das Licht anschalten muss.
Die Schaltung möchte ich dann auf ein BeagleBone Cape gießen.

[Michael]

Hallo ulli

mir ist nicht ganz klar was du meinst mit dem Link.

Wenn ich deine Signatur mir ansehe hast du doch bereits Lacrosse Sensoren.

... und ein Helligkeitssensor von einem FS20 PIRI-2 verwendet

Ich habe zb einen LDR GL5537 aus der Bucht geholt.

... um die Helligkeit in einem Raum zu messen ...

Dann kannst du dir eine kleine Platine (sh. Anhang) mit Wiederständen und dem LDR hinten
an einen Lacrosse TX25IT Sensor mit etwas Silikon gekleben. 

Hat den Vorteil, aus meiner Sicht, das du den Sensor an geeigneter Stelle auf stellen kannst.
Und du bekommst die Helligkeit und Temperatur gemeldet.

Wenn das alles nicht das ist was du möchtest, dann sehe meinen Vorschlag als Erledigt an. 

[ulli]

Ahh jetzt kapier ich deine Lösung. Ich wusste nicht das der TX25IT schon einen nach aussen geführten Sensor mit bringt...da ist der Umbau natürlich easy!

Ich möchte aber, da mein BBB sowieso zentral im Raum steht, den LDR am BBB haben.
Ich kenn mich mit LDR nicht so gut aus. Ist der GL5537 vergleichbar mit meinem M9960-11a wenn ich diesen mit 1kOhm in Reihe betreibe?

[Michael]

Moin ulli

Ich kenn mich mit LDR nicht so gut aus.
Ist der GL5537 vergleichbar mit meinem M9960-11a wenn ich diesen mit 1kOhm in Reihe betreibe

Da haben wir was gemeinsam, habe mich auf das, was im Forum (http://forum.fhem.de/index.php/topic,26335.0.html) ist Verlassen und bin damit gut gefahren. 

Edit:

Ist der GL5537 vergleichbar mit meinem M9960-11a

Was ich im IE gesehen habe ist ein großer Unterschied das Farbspecktrum. (sh. Anhang)
Einen Sensor der Richtung Rot geht würde ich nicht nehmen, da könnte eine Energiesparlampe od. Fernbedienung stören.

Ich hoffe das ich jetzt von den Experten nicht zuviel Kritik ernte. 

[ulli]

Ja das hat mich überzeugt. Hab gleich welche auf ebay gekauft
Reicht dann ein 301 kOhm Widerstand nach obiger Beschaltung (in Reihe) wenn ich diesen über einen ADC Eingang eines Atmega328 mit 3.3V auslese?
Das ergäbe bei Dunkelheit (2MOhm) 2,87V und bei helligkeit (30kOhm) 0,3V?

Besten Dank.