Komponente zum Erfassen des Zustands einer externen LED

Ich muss den Status einer LED in einer Maschine erkennen, mit der ich auf keine elektrische Weise eine Verbindung herstellen kann. Ich möchte also das von dieser LED emittierte Licht messen.

Die Bedingungen:

  • Die Umgebungsbeleuchtung ist schwach bis sehr schwach (sowohl die Maschine mit der LED als auch das Sensorgerät befinden sich in einer Box mit wenigen und kleinen Löchern)
  • Die Sensorkomponente kann sehr nah und gut auf die LED gerichtet sein (Abstand zwischen 0 und max. 5 mm)
  • Die LED ist orange (wenn das relevant ist?)
  • Die Eingabe wird von einer SPS verarbeitet

Meine Frage ist: Welche Komponente erfüllt die folgenden Kriterien am ehesten? Kriterien in der Reihenfolge ihrer Priorität (von hoch nach niedrig): zuverlässige Erkennung, einfache Verdrahtung (wenige Komponenten, einfach zu verdrahten, sagen wir ein Arduino), einfache Programmierung des Mikrocontrollers und niedriger Preis.

Ich schaue mir diese Alternativen an (aber vielleicht gibt es noch mehr?).

  • LDR (lichtabhängiger Widerstand)
  • Fototransistor / Fotodiode
  • LED als Lichtsensor (in der gleichen Farbe wie die emittierende LED)

Welche Komponente erfüllt die Kriterien am besten?

Wofür ist das?
Das Gerät (ein Drucker) hat eine LED, die Fehler anzeigt, wenn sie blinkt, müssen einige Maßnahmen ergriffen werden.

Antworten (2)

Wahrscheinlich ein Fototransistor. Es wäre am besten, wenn Sie es vor Außenlicht abschirmen und es nahe am Ziel anbringen könnten.

Zu beachten ist, ob die LED tatsächlich durchgehend leuchtet oder nur scheinbar durchgehend leuchtet. Der Fototransistor ist wahrscheinlich schnell genug, um Multiplexing aufzunehmen, das visuell nicht offensichtlich wäre. Wenn ja, dann brauchst du eine Art Filter.

Der allgemeine Ansatz wäre die Verwendung eines Fototransistors plus eines Widerstands (möglicherweise einer parallelen Kappe) und eines Komparators wie eines LM393 mit einer Referenz, die durch ein anderes Paar Widerstände gebildet wird.

Die Verwendung einer LED als Fotodiode (oder einer echten Fotodiode) ist möglich, aber der Ausgangsstrom ist im Vergleich zu einem Fototransistor sehr niedrig und wäre daher empfindlicher gegenüber elektrischem Rauschen und erfordert möglicherweise eine etwas komplexere Schaltung (z. B. einen Transimpedanzverstärker). ).

Vielen Dank für Ihre Antwort. Können Sie erklären, warum Sie den LDR nicht in Betracht ziehen? Wäre es nicht einfacher zu verdrahten, da Sie nur einen zusätzlichen Widerstand benötigen? (wie in diesem Setup: udemy.com/blog/arduino-ldr ) (Ich glaube nicht, dass es sich um Multiplexing handelt, da es sich um eine einfache Status-LED handelt, aber danke für die Info!)
Sie könnten eine ähnliche Schaltung mit dem Fototransistor (nur ein Widerstand) verwenden und sich auf den Mikroeingang für den Komparator verlassen. LDRs sind weniger stabil als Fototransistoren und aufgrund des verwendeten giftigen Cadmiums schwieriger zu finden (insbesondere in Ländern mit strengen Umweltgesetzen). Es gab eine Ausnahmeregelung für professionelle Audiogeräte, die jedoch vor fünf Jahren abgelaufen ist.
Wenn sich der Sensor direkt vor der LED befindet, würde ein Fototransistor dann nicht zur Sättigung neigen?
@NickT Ist das ein Problem?
Abhängig von der Art der „Messung“ werden nicht so viele Informationen bereitgestellt, wie Sie möglicherweise benötigen. Die meisten Gründe, die mir einfallen, um die Ausgabe einer LED zu messen, sind so etwas wie Kalibrierung. Das OP hat jedoch nicht wirklich erwähnt, wofür dies ist.
@NickT Er sagte "Zustand messen", was meiner Meinung nach bedeutet, dass er einfach erkennen möchte, ob er ein- oder ausgeschaltet ist. Wenn es um Photometrie geht, dann ist das eine andere Sache.
Tut mir leid, NickT, du hast Recht, ich hätte das Wort erkennen verwenden sollen. Ich habe es im OP korrigiert.

Klingt wie Sie versuchen, einen Optokoppler zu machen .

In der Elektronik ist ein Optokoppler, auch Optokoppler, Optokoppler oder optischer Isolator genannt, eine Komponente, die elektrische Signale zwischen zwei isolierten Schaltkreisen unter Verwendung von Licht überträgt. Opto-Isolatoren verhindern, dass Hochspannungen das System beeinflussen, das das Signal empfängt.

Wenn Sie das nicht versuchen, würde ich mich für die Fotodiode / den Transistor entscheiden: Entweder leitet sie oder nicht, während ein LDR Ihnen abhängig von der Lichtintensität einen gewissen Widerstand gibt (vergleiche digital und analog). Die Verwendung einer LED als Lichtsensor wäre im Grunde die gleiche Lösung wie die Verwendung einer Fotodiode (siehe diese Anleitung oder Licht mit einer LED erkennen ), könnte aber nett sein, wenn Sie keine Fotodiode zur Hand haben. Ich habe diese Methode aber nie selbst ausprobiert.

Vielen Dank für Ihre Antwort, im Prinzip würde das Erkennungsgerät eine Optokoppler-ähnliche Kombination mit der Maschine bilden, die die LED enthält. Ich muss jedoch den Status dieser Maschine lesen und eine andere Aktion ausführen, wenn die Fehler-LED blinkt. Ich darf diese Maschine nicht öffnen. Ein Optokoppler würde hier also nicht helfen.
Ich verstehe, ja, wenn Sie zwei verschiedene Maschinen haben, können Sie keinen Optokoppler verwenden. Ich werde die Notiz hier jedoch für zukünftige Besucher hinterlassen. Im Übrigen würde ich als Lichtsensor immer noch eine Fotodiode/Fototransistor über einen LDR oder eine LED empfehlen.
Ja, hinterlassen Sie die Notiz, sehr gut. Wenn Sie den Widerstand des LDR mit einem A / D-Port lesen und ihn dann im Mikrocontroller-Programm festlegen, würde das nicht die gleiche 1/0-Logik des Fototransistors ergeben, aber als in der Programmiersprache? (also besser anpassbar).
@Sebastian sicher! Dafür bräuchte man keinen Mikrocontroller, ein Komparator würde auch reichen. Aber wenn Sie sowieso einen uC mit analogem Anschluss verwenden, verwenden Sie diesen auf jeden Fall.
Ihre Antworten haben mir geholfen, aber ich werde die andere Antwort markieren, weil sie etwas ausführlicher ist. Vielen Dank für Ihre Hilfe!
@Sebastian sicher, du musst deine Entscheidung nicht korrigieren. Gerne helfen, viel Glück mit Ihrem Projekt!