Mit Leuchtdiode die Tischlampe ausgemessen

Technik Elektronik & Elektrotechnik
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Hallo liebe Experten,

nachdem ich gerade im Gerthsen gelesen habe, daß eine Photodiode und eine LED im Grunde genau das gleiche sind, hat es mich gepackt und ich habe es einmal ausprobiert. Und tatsächlich! Ich habe zwischen den Beinchen einer (transparenten) LED eine Spannung von bis zu 1 Volt erreichen können, wenn ich sie im richtigen Winkel an das Glas meiner 40 Watt - Glühbirne gehalten habe!
Mit der anderen Sorte LED, 5mm rot eingefärbtes Gehäuse, habe ich kein bißchen Spannung messen können, aber mit den transparenten hat es gut funktioniert.

Meine Frage (die habe ich natürlich :smile: kommmt gleich:
Ich wollte mal wissen, ob man mit der LED auch messen kann, wie die Glühbirne im Takt zur Netzfrequenz ihre Helligkeit ändert.
Also habe ich mein Oszilloskop genommen und nachgemessen.
Eine kleine eingestrahlte Brummspannung konnte ich von vorneherein auf dem Oszilloskop ablesen. Aber die war eher gering.
Als ich näher an die Birne kam, wurde einer stabiler, sauberer Sinus sichtbar, der sich auf die „Photospannung“ aufaddierte. Das konnte eigentlich nur die Helligkeitsschwankung der Glühbirne sein! Zum Beweis, ob es keine Induzierte Spannung von irgendwoher war, habe ich die LED durch meine Hand abgedunkelt und sofort wieder Nullspannung erhalten.

Jetzt macht mich nur eines stutzig:
Nach mehrmals nachmessen erhalte ich immer wieder das gleiche Ergebnis:
Die Helligkeitsschwankung hat die Frequenz 100 Hz !
Ich hätte 50 Hz erwartet!

Wo ist der Haken? Oder was mache ich falsch? Ich glaube kaum, daß mein Oszilloskop falsch mißt.

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Hallo Bernhard!

Die Glühlampe ist im Vergleich zur LED erstmal suuuperträge: der Glühdraht kann bei der Frequenz kaum noch abkühlen, glüht also (fast) weiter. Daher die überlagerte Gleichspannung.

Die 100 Hz sind doch auch klar (oder?):
Bei einer Periode leuchtet die Lampe 2 Mal auf; bei der positiven sowie der negativen Halbwelle!
Daher auch die 100 Hz hinter einem Gleichrichter („gleich-riecht-er“, *gg*) an 50 Hz.

LEDs sind übrigens (wenn’s nicht so auf die Genauigkeit ankommt) sehr gute Fotodioden (hab ich schon oft „missbraucht“). Die Farbe machts halt (Empfindlichkeit), je nach Lichtquelle.

Gruß,
Markus

PS: (bitte nicht bös verstehen oder so) Was lernt man heute als Elektrotechnikstudent? (siehe deine ViKa)… :wink:
Meine ersten Versuche in dieser Richtung habe ich mit 12 gemacht…

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Hallo Bernhard,

die Netzfrequenz hat hierzulande 50 Sinusschwingungen pro Sekunde. Jede Schwingung besteht aus einer positiven und einer negativen Halbwelle. Die elektrische Leistung erreichnet sich U²/R. Bei U² ist es egal, ob die Leistung aus einer positiven oder negativen Halbwelle stammt, das Quadrat ist immer positiv. Du bekommst deshalb beim Messen der Strahlungsleistung einer Lampe, die mit 50 Hz sinusförmigem Wechselstrom betrieben wird, 100 positive Sinus-Halbschwingungen heraus.

Gruß
Wolfgang

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Hi,

Siliziumhalbleiter, Germanium- noch mehr, reagieren auf Wärme wesentlich stärker als auf Licht. Wundere dich daher nicht allzu stark. Als Fototransistor kannst du sogar einen normalen im -Metallgehäuse aufsägen - klappt prima :smile:

Gruß
frank

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Hallo Bernhard,

nachdem ich gerade im Gerthsen gelesen habe, daß eine
Photodiode und eine LED im Grunde genau das gleiche sind, hat
es mich gepackt und ich habe es einmal ausprobiert.

Eigentlich sind ALLE Dioden das Gleiche.
Jede Diode hat, neben dem Gleichri(e)chter-Effekt noch jede Menge anderer Effekte.
Durch konstruktive Massnahmen kann man diese diversen Effekte in gewissen Grenzen verstärken oder verringern. Dadurch entstehen dann „spezielle“ Dioden mit einem bestimmten „hervorgehobenen“ Effekt
z.B.:
Zehner- oder Avalanche-
Kapazitäts-
Leucht-
Photo-
etc-DIODEN.

Und die Moral von der Geschichte:
Gute ideale Dioden gibt es nur in den Büchern !!

MfG Peter(TOO)

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Hallo Frank,

Du meinst also, ich soll mal einen normalen Transistor, zB. einen BC548, aufsägen und kucken, ob es klappt?

Berni

P.S. ich habe da glaube ich noch eine normale Germaniumdiode mit transparenten Gehäuse. Ich probiere es damit auch mal.

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Hallo Mafeu,

Die 100 Hz sind doch auch klar (oder?):

Waren sie nicht!

Bei einer Periode leuchtet die Lampe 2 Mal auf; bei der
positiven sowie der negativen Halbwelle!

ACH SO! Na klar, da hab ich mich aber auch deppig angestellt! Mensch, danke! Es ist mal wieder so: Man schwebt in anderen Sphären, stellt sich alles so furchtbar kompliziert vor und sieht dann die einfachsten Lösungen nicht! Vielen Dank, mafeu.

Daher auch die 100 Hz hinter einem Gleichrichter
(„gleich-riecht-er“, *gg*) an 50 Hz.

Riecht er bei Dir?

LEDs sind übrigens (wenn’s nicht so auf die Genauigkeit
ankommt) sehr gute Fotodioden (hab ich schon oft
„missbraucht“). Die Farbe machts halt (Empfindlichkeit), je
nach Lichtquelle.

Deswegen habe ich auch eine rote LED genommen, das habe ich mir zum Glück noch denken können.

PS: (bitte nicht bös verstehen oder so) Was lernt man heute
als Elektrotechnikstudent? (siehe deine ViKa)… :wink:
Meine ersten Versuche in dieser Richtung habe ich mit 12
gemacht…

Als Etechnikstudent lernt man einen Haufen Zeug, nur wenig Elektronik.
Man lernt Signalübertragungsfunktionen, Maxwellsche Gleichungen, ein bißchen BWL und ein bißchen Statistik.

Daß Du solche Versuche schon mit 12 gemacht hast, möchte ich Dir gerne glauben, da bist Du auch nicht der einzige. Aber: Du bist einer der wenigen Etechnikstudenten, die das überhaupt gemacht haben. Als ich 12 war, habe ich am Computer gespielt, ein bißchen Qbasic programmiert, bin raus in den Wald gegangen und habe die Schule vernachlässigt. Von der Existenz der Elektronik wußte ich damals in etwa soviel, als daß mein Bruder ein Radio hatte. Aber wie das funktionieren kann, war mir bis zu meinem Studium nicht klar.
Zum Glück nimmt die Uni aber auch solche, die sich mit der Materie noch nicht in ihrer Jugend beschäftigt hat. Nein, viel schlimmer:
In der Uni bekommst Du dann erst einmal erzählt, daß es überhaupt Strom und Spannung gibt usw.
Da muß man sich doch als Erfahrener Jugendlicher wie Du es warst ziemlich verarscht vorkommen, oder?
Heute kann ich folgendes sagen: Ich bin zwar nicht als Ass in die Uni gekommen, und habe vorher nie Versuche gemacht. Bestimmte Leute, die ich getroffen habe, haben mich beeinflußt, daß ich heute mehr Versuche mache als alle anderen in meinem Jahrgang (ehrlich gesagt, gibt es nicht viele, die überhaupt sowas tun).

Ich hoffe, Ihr respektiert es, daß ich erst so spät damit angefangen habe. Aber jetzt möchte ich es auch wirklich wissen, jetzt möchte ich wirklich herausfinden, wie die Sachen funktionieren. Es warten also noch viele Fragen auf Euch. Geht das in Ordnung?

Berni

P.S.: eine Frage: Was macht man denn als Fertig-Studierter? Die Antworten von Euch kamen alle zwischen 0h und 5h nachts :smile:

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Hi,

als echt lichtempfindliche BE egnen sich Fotowiderstände am besten. die reagieren am wenigsten auf Wärme und haben die vernünftigste Kurve für nen guten Arbeitspunkt.
Du kannst das ruhig probieren mit dem Transistor. Früher hab ich die Dinger dann mit durchsichtigem Leim gefüllt. Selbst alte Selengleichrichter lassen sich zu fotoempfindlichen BE umbasteln, indem man einfach den Lack abkratzt.

gruß
Frank

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Hallo Bernhard,
was Markus schreibt ist richtig. Der Lampe ist es egal ob positive oder negative Spannung anliegt. Sie wird immer wieder hell und dunkel und zwar sowohl ebi der positiven Halbwelle wie auch der negativen Halbwelle der Netzspannung. Weil die Fotodiode, Fototransitor oder was auch immer nur die Helligkeitsschwankungen wahrnimmt erhälst Du eine Sinusspannung von 100 Hz.
Was da jemand mit Transistor aufsägen meinte ist natürlich NICHT einer im TO-92 Gehäuse wie der BCxx, sondern z. B. ein 2N3055 im
TO-3 Gehäuse. Dieser besteht aus einer ‚dicken‘ Basisplatte und ist mit einem ‚dünnen‘ Blechdeckel versehen. Diesen Deckel kann man vorsichtig aufsägen und es erscheint ein kleiner Siliziumchip der auf der Basisplatte angebracht ist. Diese ist auch gleichzeitig der Kollektor des Transistors. Diesen so manipulierten Transistor kann man als ‚Fotoleistungstransistor‘ mißbrauchen. Ob das Sinnvoll ist…keine Ahnung.

Gruß Winnie

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Fröhliches Transistoren-Zerlegen!

Du meinst also, ich soll mal einen normalen Transistor, zB.
einen BC548, aufsägen und kucken, ob es klappt?

Hi, ich nochmal,
nimm aber keinen BC140 (TO-39-Gehäuse), das gibt Sauerei…
(sind mit Wärmeleitpaste gefüllt).
Die kleinen (BC 109) und auch die großen (TO-3, wenn auch im Aussterben begriffen) eignen sich prima.
Gruß,
Markus

PS: 'Ne nette Verzweiflungs-Aufgabe (oder auch bei großer Langeweile ist auch: Baue aus nur einem NE555 und ein paar passiven Teilen eine bi stabile Kippstufe (mit Taster). Es geht! :wink:

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Was sagt de Arzt???

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Hallo Bernhard,

Du meinst also, ich soll mal einen normalen Transistor, zB.
einen BC548, aufsägen und kucken, ob es klappt?

Berni

P.S. ich habe da glaube ich noch eine normale Germaniumdiode
mit transparenten Gehäuse. Ich probiere es damit auch mal.

Das war früher (ca 30-40 Jahre her) so üblich:
Nimm eine alten OC xx und kratze den den Lack vom Glasgehäuse, und schon hast du einen guten Phototransistor …

Zumindest früher gab es oft Probleme mit EPROM oder PLDs mit Fenster, wenn das Fenster nicht abgedeckt war und genügend Licht vorhanden war…

MfG Peter(TOO)

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Hallo Berni,

Daher auch die 100 Hz hinter einem Gleichrichter
(„gleich-riecht-er“, *gg*) an 50 Hz.

Riecht er bei Dir?

An dieser Aussage erkennst du die „alten Hasen“.
Die früher üblichen Selen-Gleichrichter (Die waren aus runden oder quadratischen Platten, mit einem Loch in der Mitte, aufgebaut welche mit Distanzhaltern dazwischen auf eine Schraube aufgereiht waren) stinken sehr übel wenn sie überlastet werden und durchbrennen, manchmal giengen die Dinger auch rein altershalber über den Jordan !!!

MfG Peter(TOO)

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