im Rahmen meiner Facharbeit soll ich eine Nipkow-Scheibe (Urahn des Fernsehers) nachbauen. Der mechanische Aufbau ist weitestgehend erledigt, nur stelt mich nun der elektronische Teil vor größere Probleme.
Ich benötige eine Vorrichtung, die auftretende Lichtblitze (Dauer ca. 1/300 s) erfasst, und simultan für genau die gleiche Dauer eine starke Beleuchtung (z.B. sehr helle LED’s) einschaltet. Dies alles sollte ohne Nachglühdauer oder lange Reaktionszeiten geschehen.
Ich dachte an eine Lösung per Fotodiode, bin mir aber noch nicht im Klaren ob und wie das funktioniert.
Da ich relativ neu auf diesem Gebiet bin, wäre ich froh wenn mir jemand Tipps zu den zu verwendenen Bauteilen sowie der Schaltung geben könnte.
Ich benötige eine Vorrichtung, die auftretende Lichtblitze
(Dauer ca. 1/300 s) erfasst, und simultan für genau die
gleiche Dauer
Wieso „gleiche“ Dauer? Das Auge kann nicht zwischen 1/100 und 1/10000 Sekunde unterscheiden. Die Elektronik würde dadurch aber einfach: Ein starkes Signal der Fotodiode erzeugt einen längeren Lichtblitz als ein schwaches Signal. Das auge empfindet das als heller.
Du brauchst also einen Umsetzer Fotostrom (bzw Spannung) - Zeitdauer. So etwas gibt es in jedem getakteten Netzteil. Alternativ kann man das auch mit zwei 555 nachbauen: der eine erzeugt eine Dreiecksspannung, der andere vergleicht mit dem jeweiligen Spannungspegel und erzeugt ein ein-/aus-signal, das die LED steuert.
eine starke Beleuchtung (z.B. sehr helle LED’s)
einschaltet. Dies alles sollte ohne Nachglühdauer oder lange
Reaktionszeiten geschehen.
Wie sit die Anlage aufgebaut? EINE PH-Diode und EINE LED, die beide bewegt werden oder Sind es viele LEDs, die ortsfest sind und nacheinander eingeschaltet werden?
Vielen Dank erstmal für Deine Antwort.
Die Dauer ist schon wichtig, da es sich um eine Art Fernseher handelt, der die einzelnen Bildpunkte darstellt. Realisiert wird dies durch eine sich drehende Scheibe mit spiralförmig angeordneten Löchern. Ist die Beleuchtung nun zu einem best. Zeitpunkt an, so entsteht hinter dem Loch in der Scheibe ein Lichtpunkt, bleibt die Beleuchtung länger an, entsteht durch die Trägheit des Auges und die Bewegung des Punktes eine gebogene Linie. Die Dauer des Lichts reguliert also die Länge der Linie.
Auf gleiche Methode wird auf der Aufnahmeseite das Bild in einzelne Impulse für die Lampe (AN-AUS-AN-AN-AUS-…) mittels der Photodiode, od. was auch immer zerlegt.
Da die Bilddarstellung nur korrekt ist, wenn die Lichtimpulse direkt und ohne Verzögerung zur Lampe weitergeleitet werden, ist die Schnelligkeit des Systems sehr wichtig.
Denjenigen, welche dir weiterhelfen können sollte das Prinzip schon längst bekannt sein.
Da die Bilddarstellung nur korrekt ist, wenn die Lichtimpulse
direkt und ohne Verzögerung zur Lampe weitergeleitet werden,
ist die Schnelligkeit des Systems sehr wichtig.
Hier irrst du:
Stell dir mal vor wie der Paul Nipkow das vor 120 Jahren hingekriegt hat, als es noch keine GHz Verstärker gab.
Die Laufzeit des Verstärkers kann man dadurch ausgleichen, dass die beiden Scheiben entsprechend gegeneinander verdreht werden.
hmm… Stimmt, das mit der versetzten Scheibe klingt logisch! Danke.
Da ich wie gesagt noch extrem neu in der Thematik bin, wäre es nett, wenn Du mir einen Vorschlag zum Aufbau des Projekts machen könntest.
Wenn’s möglich ist laienverständlich.
Bin ein wenig überfordert mit dem Projekt. Die mechanische Grundlage inkl. den zwei Scheiben, den synchronen Motoren, etc läuft mittlerweile perfekt. Nun benötige ich noch die Übertragung des Lichtsignals. Welche Bauteile sollte ich hierzu verwenden?
Wie sieht eine Schaltung mit Verstärker aus?
Für weitreichendere Hilfe und Unterstützung wäre ich bereit eine kleine finanzielle Entschädigung für die verwendete Zeit zu zahlen…
Wenn’s möglich ist laienverständlich.
Bin ein wenig überfordert mit dem Projekt. Die mechanische
Grundlage inkl. den zwei Scheiben, den synchronen Motoren, etc
läuft mittlerweile perfekt. Nun benötige ich noch die
Übertragung des Lichtsignals. Welche Bauteile sollte ich
hierzu verwenden?
Wie sieht eine Schaltung mit Verstärker aus?
Für weitreichendere Hilfe und Unterstützung wäre ich bereit
eine kleine finanzielle Entschädigung für die verwendete Zeit
zu zahlen…
Hehe, jetzt mache ich das große Geld mit professioneller
Nipkow-Scheiben-Elektronik! Gelle?
Ich schicke Dir mal paar Schaltungen für einen ausreichend
schnellen Fotoverstärker. Der Sender ist kein Problem, wenn Du
dafür nicht ganz Stilgerecht eine sehr helle LED nimmst
(z.B. eine Power-LED von Lumiled). Ansonsten haben sehr kleine
Glühlämpchen auch eine sehr geringe Trägheit.
Wie sieht es aber mit der Optik aus. Hast Du passende Linsen
und einen Plan für die Projektion auf den Sensor?
Problem könnte sein, daß gängige preiswerte Fotodioden nicht sehr
groß sind ((z.B. BPW34 ca. 2,5 * 2,5mm²). Da muß die Projektion
sehr klein gemacht werden. Großflächige Fotodioden sind sehr teuer.
Gruß Uwi
glühlampen/audioverstärker
glühlampen sind umso träger je dicker der Glühdraht. also am besten viele lampen mit je kleinem Strom und großer spannung nehmen. Aber wie ansteuern? Ein audioverstärker liefert nur den Wechaselspannungsanteil - also wird da kein richtiges bild. Er muss also die lampe mit einem „bias“ (Lampe mit Vorwiderstand)versorgen und den Verstärker dann i.d. Mitte ankoppeln.
die lampen müssen recht hell sein, weil sie ja die gesamte fläche ausleuchten mpüssen.
ebenso muss die Fotodiode das gesamte licht empfangen, also in einen weißen Kasten damit und milchglasscheibe davor. Die Fotodiode braucht auch ein „bias“, d.h. über einstellbaren Vorwiderstand an 5V oder so und Verstärkereingang an die Mitte.
fotodiodensensor
er wird nicht so große fotodioden verwenden können, weil die fläche ja vielleicht 100 x 100 mm ist. Er muss die fläche integral auswerten. vielleicht eine innen weiße kiste um die FD mit einer milchglasscheibe davor. Weiterverarbeitung siehe unten „Glühlampe/audioverstärker“
Anmerkung zu Glühlampen
Hallo,
um die Trägheit der Glülampen ein wenig zu mindern, kann man sie ‚vorglühen‘. Das heißt, permanent einen kleine Strom durchschicken, der grade eben nicht ausreicht, sie hell werden zu lassen. Macht man z.B. in Flipperautomaten so, bei ‚Blitzbirnen‘ (‚Flasher‘).
Gruß
Axel