EM2019WSP12/Tests und Validierung/Test 01

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Version vom 6. März 2020, 00:43 Uhr von Fsimo001 (Diskussion | Beiträge) (Zweiter Test des Einschaltverhaltens der Laserdioden)

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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.

Amplitude_Laser_8mA Amplitude_Laser_12mA Amplitude_Laser_25mA


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:

Laser_Zeit_HIGHpegel

Die Dauer des HIGH Pegels beträgt: 1,7 ms

Anschließend habe ich den Funktionsgenerator an den ULN2003 Treiber angeschlossen und die Periodendauer variiert.

Pattern_100µs Pattern_500µs Pattern_3ms Pattern_20ms


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:

Versuchsaufbau_Test_01 Versuchsaufbau_Test_01b