EM2019WSP12/Tests und Validierung/Test 01: Unterschied zwischen den Versionen
(→Zweiter Test des Einschaltverhaltens der Laserdioden) |
(→Zweiter Test des Einschaltverhaltens der Laserdioden) |
||
| (4 dazwischenliegende Versionen desselben Benutzers werden nicht angezeigt) | |||
| Zeile 4: | Zeile 4: | ||
Die Ursache hierfür liegt in der sehr sensiblen Ansteuerung der Laserdioden über die Vorschaltgeräte. | Die Ursache hierfür liegt in der sehr sensiblen Ansteuerung der Laserdioden über die Vorschaltgeräte. | ||
Diese erzeugen über eine Elektrische Schaltung ein Amplitudenmodulation, bei der die Amplitude über ein Potentiometer eingestellt werden kann. Je höher die Amplitude, desto heller der Laser. | Diese erzeugen über eine Elektrische Schaltung ein Amplitudenmodulation, bei der die Amplitude über ein Potentiometer eingestellt werden kann. Je höher die Amplitude, desto heller der Laser. | ||
| + | |||
| + | [[Datei: Amplitude_Laser_8mA.jpeg|Amplitude_Laser_8mA | 300 px]] | ||
| + | [[Datei: Amplitude_Laser_12mA.jpeg|Amplitude_Laser_12mA | 300 px]] | ||
| + | [[Datei: Amplitude_Laser_25mA.jpeg|Amplitude_Laser_25mA | 300 px]] | ||
| + | |||
Diese Erkenntnis führt zur Überlegung ob die Dioden überhaupt in einem gültigen Zeitraum ansprechbar sind. | Diese Erkenntnis führt zur Überlegung ob die Dioden überhaupt in einem gültigen Zeitraum ansprechbar sind. | ||
| Zeile 15: | Zeile 20: | ||
Um dies zu Testen habe ich zunächst ein RC-Glied (1K, 22µF = ca. 20ms bis 63%, bzw. 1Tau des Kondensators) an ein den Eingang eines ULN2003 Treiber Baustein angeschlossen und ausgangsseitig das Vorschaltgerät des Lasers. | Um dies zu Testen habe ich zunächst ein RC-Glied (1K, 22µF = ca. 20ms bis 63%, bzw. 1Tau des Kondensators) an ein den Eingang eines ULN2003 Treiber Baustein angeschlossen und ausgangsseitig das Vorschaltgerät des Lasers. | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
Nun wollte ich die Ladekurve des Kondensators mit einem Kanal des Oszilloskop beobachten und mit einem zweiten Kanal die Einschaltkurve des Lasers (auf der Ausgangsseite des Vorschaltgerätes). | Nun wollte ich die Ladekurve des Kondensators mit einem Kanal des Oszilloskop beobachten und mit einem zweiten Kanal die Einschaltkurve des Lasers (auf der Ausgangsseite des Vorschaltgerätes). | ||
Beim Anschluss der zweiten Masseklemme hat der Laser noch einmal hell aufgeleuchtet und war danach kaputt =( | Beim Anschluss der zweiten Masseklemme hat der Laser noch einmal hell aufgeleuchtet und war danach kaputt =( | ||
Ich hatte zwar zuvor getestet ob Eingang und Ausgang des Vorschaltgeräts eine gemeinsame Masse haben und festgestellt das sie keine gemeinsame Masse haben, kann das Verhalten des Vorschaltgeräts aber noch nicht nachvollziehen. | Ich hatte zwar zuvor getestet ob Eingang und Ausgang des Vorschaltgeräts eine gemeinsame Masse haben und festgestellt das sie keine gemeinsame Masse haben, kann das Verhalten des Vorschaltgeräts aber noch nicht nachvollziehen. | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
=== Zweiter Test des Einschaltverhaltens der Laserdioden === | === Zweiter Test des Einschaltverhaltens der Laserdioden === | ||
| Zeile 36: | Zeile 32: | ||
Für diesen Versuch habe ich zunächst die Impulsdauer eines Einschaltimpuls am Ausgang des Vorschaltgerätes gemessen: | Für diesen Versuch habe ich zunächst die Impulsdauer eines Einschaltimpuls am Ausgang des Vorschaltgerätes gemessen: | ||
| − | [[Datei: Laser_Zeit_HIGHpegel.jpeg| Laser_Zeit_HIGHpegel ]] | + | [[Datei: Laser_Zeit_HIGHpegel.jpeg| Laser_Zeit_HIGHpegel |400 px ]] |
| + | |||
Die Dauer des HIGH Pegels beträgt: 1,7 ms | Die Dauer des HIGH Pegels beträgt: 1,7 ms | ||
Anschließend habe ich den Funktionsgenerator an den ULN2003 Treiber angeschlossen und die Periodendauer variiert. | Anschließend habe ich den Funktionsgenerator an den ULN2003 Treiber angeschlossen und die Periodendauer variiert. | ||
| − | [[Datei: Pattern_100µs.jpeg| Pattern_100µs]] | + | [[Datei: Pattern_100µs.jpeg| Pattern_100µs |400 px]] |
| − | [[Datei: Pattern_500µs.jpeg| Pattern_500µs]] | + | [[Datei: Pattern_500µs.jpeg| Pattern_500µs |400 px]] |
| − | [[Datei: Pattern_3ms.jpeg| Pattern_3ms]] | + | [[Datei: Pattern_3ms.jpeg| Pattern_3ms |400 px]] |
| − | [[Datei: Pattern_20ms.jpeg| Pattern_20ms]] | + | [[Datei: Pattern_20ms.jpeg| Pattern_20ms |400 px]] |
| + | |||
| + | |||
| + | Die Periodendauer des Lasers wurde mit einer Photodiode optisch gemessen und beträgt 1,7 ms. | ||
| + | Dennoch verzögert das Vorschaltgerät das Einschalten der Laserdiode. | ||
| + | Das Vorschaltgerät wird also entfernt. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Hier noch ein Foto vom Versuchsaufbau: | ||
| + | |||
| + | [[Datei: Versuchsaufbau_Test_01.jpg | Versuchsaufbau_Test_01 | 500 px]] | ||
| + | [[Datei: Versuchsaufbau_Test_01b.jpg | Versuchsaufbau_Test_01b | 500 px]] | ||
Aktuelle Version vom 6. März 2020, 00:43 Uhr
Erster Test des Einschaltverhaltens der Laserdioden
Einige der Laserdioden haben fast keine Leuchtkraft. Die Ursache hierfür liegt in der sehr sensiblen Ansteuerung der Laserdioden über die Vorschaltgeräte. Diese erzeugen über eine Elektrische Schaltung ein Amplitudenmodulation, bei der die Amplitude über ein Potentiometer eingestellt werden kann. Je höher die Amplitude, desto heller der Laser.
Diese Erkenntnis führt zur Überlegung ob die Dioden überhaupt in einem gültigen Zeitraum ansprechbar sind.
Zu Erklärung sei hier nochmal der Funktionsablauf der Harfe erwähnt:
1. Laserstrahl n wird eingeschaltet.
2. Der CCD wird ausgelesen.
3. Laserstrahl n+1 wird eingeschaltet.
4. Der CCD wird ausgelesen. usw.
Wenn das Vorschaltgerät des Lasers mit einer zu großen Verzögerung einschaltet, müsste die Einschaltdauer des GPIO um diese Verzögerungszeit verlängert werden, was die Komplexität mit sich bringen würde, das der Laser n+1 bereits vor dem Ausschalten den Lasers n eingeschaltet werden müsste.
Um dies zu Testen habe ich zunächst ein RC-Glied (1K, 22µF = ca. 20ms bis 63%, bzw. 1Tau des Kondensators) an ein den Eingang eines ULN2003 Treiber Baustein angeschlossen und ausgangsseitig das Vorschaltgerät des Lasers.
Nun wollte ich die Ladekurve des Kondensators mit einem Kanal des Oszilloskop beobachten und mit einem zweiten Kanal die Einschaltkurve des Lasers (auf der Ausgangsseite des Vorschaltgerätes). Beim Anschluss der zweiten Masseklemme hat der Laser noch einmal hell aufgeleuchtet und war danach kaputt =( Ich hatte zwar zuvor getestet ob Eingang und Ausgang des Vorschaltgeräts eine gemeinsame Masse haben und festgestellt das sie keine gemeinsame Masse haben, kann das Verhalten des Vorschaltgeräts aber noch nicht nachvollziehen.
Zweiter Test des Einschaltverhaltens der Laserdioden
Da der erste Test erfolglos war habe ich mir folgendes überlegt: Wenn ich mit dem Funktionsgenerator kürzere Impulse generiere als die Dauer der High-Pegel des Vorschaltgerätes kann weiß ich ob das Vorschaltgerät eine Verzögerung hat und wie lange diese Verzögerung ist, da die Impulsdauer der Einschaltimpulse (am Ausgang des Vorschaltgerätes) um diese Einschaltverzögerung kürzer sein würden.
Für diesen Versuch habe ich zunächst die Impulsdauer eines Einschaltimpuls am Ausgang des Vorschaltgerätes gemessen:
Die Dauer des HIGH Pegels beträgt: 1,7 ms
Anschließend habe ich den Funktionsgenerator an den ULN2003 Treiber angeschlossen und die Periodendauer variiert.
Die Periodendauer des Lasers wurde mit einer Photodiode optisch gemessen und beträgt 1,7 ms.
Dennoch verzögert das Vorschaltgerät das Einschalten der Laserdiode.
Das Vorschaltgerät wird also entfernt.
Hier noch ein Foto vom Versuchsaufbau:
