[image]

Светодиодный датчик апогея

Больше схем - хороших и разных!
 
1 23 24 25 26 27 78

RocKI

опытный

Serge77> В магнитном датчике, в отличие от оптического, можно (и нужно) настраивать угол срабатывания.
Проблема в том, что угол срабатывания тоже зависит от направленияы. Слегка прошибившись в настройке, думаю, можно получить тот самый эффект с несработкой.
   8.08.0

Serge77

модератор

RocKI> Проблема в том, что угол срабатывания тоже зависит от направленияы.

Да, зависит.

RocKI> Слегка прошибившись в настройке, думаю, можно получить тот самый эффект с несработкой.

Да, сделав криво, можно получить проблему. Это везде так.
   3.0.173.0.17

RocKI

опытный

Serge77> Да, сделав криво, можно получить проблему. Это везде так.

Я не имею ввиду "криво". Есть гипотетический случай, похожий на тот с Бликом (если я правильно понмаю работу маг.датчика). Согласен, что для этого надо очень постараться и с настройкой и с запуском.
   8.08.0

-VMK-

опытный

RocKI> ... случай, ...с Бликом...

Под какво взаимно разположение бяха светодиодите на ракета "Блик" (1800 ?)
   3.6.103.6.10

RocKI

опытный

-VMK-> Под какво взаимно разположение бяха светодиодите на ракета "Блик" (1800 ?)

Где-то в районе 140.
   8.08.0

-VMK-

опытный

RocKI> Где-то в районе 140.
Т.е. около оптимума ;)

В зависимост от взаимното разположение на светодиодите може да нарастне вероятността от несработване или неправилно сработване на фотодатчика, при слънце на хоризонта.

При траектория "(А)" (както в случая с "Блик") - незадействане.
При траектория "(Б)" - неправилно сработване.

Вероятността от неправилно сработване или несработване на датчика намалява до минимум при взаимно разположение на светодиодите на 1800:)
Прикреплённые файлы:
 
   3.6.103.6.10

RocKI

опытный

-VMK-> Вероятността от неправилно сработване или несработване на датчика намалява до минимум при взаимно разположение на светодиодите на 1800:)

Да, наверное. Можно еще сузить угол засветки, если чувствительности диодов хватит.
Прикреплённые файлы:
band.GIF (скачать) [1,82 кБ]
 
 
   8.08.0

Serge77

модератор

RocKI> Можно еще сузить угол засветки, если чувствительности диодов хватит.

Да, чем меньше конус чувствительности, тем меньше вероятность, что в него попадёт Солнце. Всё-таки оно занимает всего 0.5 угловых градуса.
   3.6.103.6.10

-VMK-

опытный

Ckona>> В общем, жди до утра. :)
-VMK-> Следваща цел - регистриращ "фотометричен" датчик за апогей :)

Първи наземни тестове на фотометричния датчик за апогей...

Данни:
2 канала по 13бит, данни - усреднени 8*АЦП/8, 50записа на данни в секунда. Паметта е тип ЕЕПРОМ 25lc640 (8К*8) или 8192 байта. Предаване на данни към ПК - по RS232 (COM), 9600bps.
Прикреплённые файлы:
 
   3.6.103.6.10

-VMK-

опытный

-VMK-> Първи наземни тестове на фотометричния датчик за апогей...

Преобразувател фототок-напрежение е реализиран с ОУ МCP602 по схема взета от тук: РадиоКот :: Операционные усилители. Часть 2. (на картинка 1)

Катринка 2 - запис при свободен наземен тест, АЦП-данни/време

Посъветвайте - как да оразмеря оординатната ос - наноампер?, миливолт?, или нвкаква светлинна величина? По какъв метод да извърша калибровка?
Прикреплённые файлы:
 
   3.6.103.6.10
Это сообщение редактировалось 18.10.2010 в 18:33

Ckona

опытный
★☆
-VMK-> наземни тестове на датчик
Как фиксировалась ориентация датчика (угол поворота) ?
Было бы хорошо на графике изображать этот угол поворота.
Одна точка на приведенном графике - это результат усреднения по 8-ми актам преобразования в АЦП ?

Вообще, к графику надо пояснения.
   

-VMK-

опытный

-VMK-> наземни тестове на датчик
Ckona> Как фиксировалась ориентация датчика (угол поворота) ?

-VMK-> ...запис при свободен наземен тест
Никак :( Просто "покрутил" на дневно осветление, при плътна пблачност.
   3.6.103.6.10

-VMK-

опытный

Ckona> Одна точка на приведенном графике - это результат усреднения по 8-ми актам преобразования в АЦП ?
Да, точно.
Усреднението се извършва от МК, преди запис в паметта.

Ckona> Вообще, к графику надо пояснения.
Данните от публикуваната графика са неинтересни, получени при тестване на програмата за усредняване и запис в паметта, на шум в данните, и тест на последващото предаване на данни към ПК...
   3.6.103.6.10

Ckona

опытный
★☆
-VMK-> Посъветвайте - как да оразмеря оординатната ос - наноампер?, миливолт?, или нвкаква светлинна величина? По какъв метод да извърша калибровка?

Предлагаю градуировать в фактически измеренных величинах - милливольтах,
а к графику прилагать коэффициент преобразования фототока в напряжение.

Калибровать нужно по эталону. Небо, Солнце - не могут быть эталоном из-за нестабильной атмосферы.
Беда в том, что источники света разной яркости могут давать одинаковый фототок, если они имеют разные спектральные характеристики в пределах спектр.характер. приемного светодиода.
Надо просить Центауруса - каков может быть эталон для калибровки ?
Наверняка существуют какие-то "эталонные" лампочки накаливания...
   

Serge77

модератор

-VMK-> Първи наземни тестове на фотометричния датчик за апогей.

Какая задача у этого прибора? Что ты хочешь сделать/выяснить с его помощью?
   3.0.173.0.17

-VMK-

опытный

Ckona> Предлагаю градуировать в фактически измеренных величинах - милливольтах,
Ckona> а к графику прилагать коэффициент преобразования фототока в напряжение.
Градуировка в миливолти - без проблем, 1деление = 5V/8192bit ~610(микро)V/bit Но определянето на коефициент на преобразуване - фототок/напрежение е трудно - теоретично, коефициента на преобразуване е Ip(фототок)*R1(1+R2/R3), но в случая е необходимо точно измерване на резисторите с отчитане на техния толеранс (непосилно за обикновен Ом-метър), също има температурно влияние и др.

Ckona> Калибровать нужно по эталону...
Ckona> Беда в том, что источники света...
Ckona> Надо просить Центауруса - каков может быть эталон для калибровки ?

Да, интересно.
   3.6.103.6.10
Это сообщение редактировалось 18.10.2010 в 18:54

-VMK-

опытный

-VMK->> Първи наземни тестове на фотометричния датчик за апогей.
Serge77> Какая задача у этого прибора? Что ты хочешь сделать/выяснить с его помощью?

Да се определи промяната на фототока в зависимост от височината на полета.
   3.6.103.6.10
AR a_centaurus #18.10.2010 19:46  @Ckona#18.10.2010 18:34
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

Ckona> Калибровать нужно по эталону. Небо, Солнце - не могут быть эталоном из-за нестабильной атмосферы.

Ckona> Надо просить Центауруса - каков может быть эталон для калибровки ?
Ckona> Наверняка существуют какие-то "эталонные" лампочки накаливания...

Да, конечно существуют эталонные лампы с цветовой температурой 2850 К. Но дело даже не в них самих а в стабильности эмиссии как W излучателя, так и источника питания (0.1%). Такие установки в фоторадиометрии называются "стандартными излучателями". Штука не тривиальная и дорогая. Кроме того должен быть ограничен спектральный диапазон (полосовой фильтр) и симулирована геометрия (точечный, протяжённый, Ламберт и т.д.). Для измерений с точностью 1-5% в принципе можно использовать хороший фонарик с батарейным питанием. Я в лаборатории иногда использую для этих целей фонарь марки Maglight. У них прекрасные светотехнические характеристики. Малое потребление и цветовая температура точечной лампы в пределах указанной. То есть в пределах получаса работы поток стабилен ок. 1%. Кроме того нужны сфера Ульбрихта (фотометрический шар) и стандартный приёмник. Не пугайтесь терминов. Сферы я делал например, из пенопластовых поплавков для ёмкостей воды с окраской сульфатом бария на клею, а фотоприёмник можно позаимствовать из фотографиии. Люксметр подойдёт. Фильтр можно напечатать на плёнке на принтере. Выбрав голубую с фиолетовой области. Или также найти готовый. Это всё для калибровки собственно стенда. Вместо шара в принципе для такого несложного исследования подойдёт белый диффузный экран. Молочное стекло, мелованный картон или калька. Надо только добиться равномерной засветки. Для этого можно собрать также "light box". Такие фотографы используют для сьёмок ювелирных украшений. Делается из листов поролона и кальки. Размер 20х20х20 см3. (есть в Google)
Фонарь светит на стенки, а экран будет эталонным излучателем типа Ламберт (как небо). Далее надо определить, чего хотим замерить. Как я понял, речь шла о снятии "угловой чувствительности" приёмной системы. Tогда надо собрать простейший гониометр из подходящего механического девайса с транспортиром. Расположить по оси экрана сначала эталонный источник (фотодиод или люксметр) с полевой диафрагмой, равной по размеру апертуре LED. И с ним снять диаграмму сигнал вс. угол. Повторить не менее 3 раз. Можно в обе стороны (±90º) Составить график угловой чувствительности: сигнал, mV/угол, град. Будет время, попробую собрать такую установку и прокалибровать синий LED. В качестве эталона возьму детектор и анализатор промышленного радиометра IL-1700. Потом опишу метод.
   3.6.103.6.10
AR a_centaurus #18.10.2010 20:09  @a_centaurus#18.10.2010 19:46
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

Написал и обратил внимание на ответ VMK, что он хочет замерять. Фототок как функция высоты полёта. Да это так, по логике задачи. Но высота здесь - неизвестное. А накопление данных будет производится вычитанием сигналов от детекторов верхней и нижней полусферы во время подьёма? Так? Тогда нужно придумать другой калибровочный set-up. Ведь с высотой сигнал от верхней полусферы будет расти (при условиях практической неизменности сценария во время стабильного вертикального полёта ракеты: Солнце в зените, небо без облаков), а от нижней уменьшаться пропорционально в первом случае уменьшению столба атмосферы, а во-втором ... А ведь многое будет изменяться для нижней полусферы. Атмосферная колонна увеличивается, угол освещения меняется, альбедо поверхности усредняется (участки подстилающей "сшиваются") и изменяется непредсказуемо... Как из этого извлечь полезную информацию - ума не приложу. Не хватает внутреннего реперного калибровочного сигнала. От известного источника, светимость которого точно не меняется во время измерений. Тогда можно обработать информацию с учётом этого сигнала. В измерительных системах такого рода обычно имеется такой реперный канал. И сигнал от измерительного канала сравнивается с частотой опроса с сигналом реперного. Тогда можно будет по-крайней мере построить кривую изменения разницы двух приёмников в сравнении с калибровочной. И, если известна частота опроса, можно сравнить её с эталонным таймером и вычислить время до апогея. Ну и что дальше? Как вытащить высоту из массива данных? Измерять скорость ракеты? Или давление? Тогда зачем оптический канал. Чего-то я не догоняю.
   3.6.103.6.10

Serge77

модератор

-VMK-> Да се определи промяната на фототока в зависимост от височината на полета.

А зачем тогда здесь точная калибровка? Измеренное напряжение прямо пропорционально количеству фотонов, приходящих в единицу времени (с точностью в несколько процентов, что здесь совершенно достаточно).

Я бы просто измерил днём синее небо, облака и землю, и вечером то же самое, получилась бы ориентировочная шкала яркостей. После этого полётные данные можно будет качественно сравнивать с этими точками. А графики изменений строить в координатах высота - напряжение.
   3.6.103.6.10

Ckona

опытный
★☆
Serge77> Я бы просто измерил днём синее небо, облака и землю, и вечером то же самое, получилась бы ориентировочная шкала яркостей.
У меня летом после ночного дождя фототок от синего неба был в 2,3 раза больше.
Условия одинаковые - 9 часов утра, "установка" в тени мансарды, не переставлялась.
Глаз логарифмирует - и так синее небо, и так. А концентрация пыли - разная.
Тут как раз книжки надо читать, думаю, все уже описано.

VMK ставит задачу - определить границы применимости оптического датчика ориентации ракеты. Для этого надо повертеть датчик на разных высотах и в разных условиях.
Или зарегистрировать фототоки в полете, а потом "вертеть" на компьютере.
Все вопросы VMK - потому что его подход к вопросу смещается от чисто любительского к более серьезному.
   

Serge77

модератор

Ckona> У меня летом после ночного дождя фототок от синего неба был в 2,3 раза больше.

Ну и что? Измерить в разные дни и получить разброс показаний для разных условий.

Нам нужна качественная картина: днём небо бывает от 500 до 1000 мВ, а вечером земля бывает от 10 до 50 мВ. Этого достаточно, чтобы оценить полётные данные.

Ckona> VMK ставит задачу - определить границы применимости оптического датчика ориентации ракеты. Для этого надо повертеть датчик на разных высотах и в разных условиях.

Совершенно верно, но зачем здесь точная калибровка? Достаточно увидеть, на какой высоте напряжение на верхнем светодиоде станет меньше, чем на нижнем. Ещё конечно интересно увидеть, как быстро падает или растёт напряжение на обоих светодиодах.
   3.6.103.6.10

Ckona

опытный
★☆
Serge77> Нам нужна качественная картина ... зачем здесь точная калибровка?

подход к вопросу смещается от чисто любительского к более серьезному.

Вот ты писал, что фотодиод чувствительнее светодиода.
А я не только не знаю, во сколько раз, но и в каких единицах измеряется чувствительность. А это знание тянет за собой понимание других вещей.

В науке радиооптике (очень мало общего с оптикой) есть понятие плоского волнового фронта. Это эквивалент элементарного гармонического сигнала в радиотехническом спектральном анализе.
Небо - источник плоского фронта ? Как правильно описать этот источник ?
   
BG -VMK- #18.10.2010 21:37  @a_centaurus#18.10.2010 20:09
+
-
edit
 

-VMK-

опытный

a_centaurus> Написал и обратил внимание на ответ VMK, что он хочет замерять. Фототок как функция высоты полёта. Да это так, по логике задачи. Но высота здесь - неизвестное.

Измерване на фототока е интересно, поради мнение на Xan че фотодатчика е пригоден за отчитане на апогей "до облаков". А в мен се появиха съмнения.

цитат, взет от тук: Светодиодный датчик апогея
Xan> 2. Система со светодиодами пригодна только для высот "до облаков". И даже в безоблачную погоду существует высота (несколько км), на которой свет снизу (рассеянный от воздуха) окажется сильнее, чем свет сверху

и още:
Xan> Нет.
Xan> При подъёме в горы небо становится темнее.
Xan> Если без облаков и тумана, конечно.
Xan> В тумане свет сверху сначала растёт, потом падает.
Xan> Свет снизу монотонно растёт до границы атмосферы.

Xan> В горах солнце светит ярче, но небо темнее.

и др.пд.

***
По този проблем, намерих следната публикация:

"Under clear-sky conditions, the altitude effect of daily noon-time yearly mean values of direct, diffuse and global erythemal UV radiation results in 17.4%/1000 m (direct), 8.5%/1000 m (diffuse) and 10.7%/1000 m (global)."

Взето от тук: http://adsabs.harvard.edu/abs/2002SPIE.4482..234S

Записващия "фотомертър", има 2 независими канала за данни, т.е. фототока от LED0, се преобразува в напрежение и се записва независимо от фототока на LED1. Цел на измерването "фототок/височина" е да се докаже нарастване или намаляване на фототока на LED0 и LED1 с увеличаване на височината,(в рамките на тропосферата); например по теория на Xan, фотодатчика ще бъде неизползваем на Еверест (~8800m ASL)...

Serge77> А зачем тогда здесь точная калибровка?
Ненужна.
Но в случай, че калибровка ще бъде възможна, то оординатната ос може да се градуира в съответната величина.

Ckona> VMK ставит задачу - определить границы применимости оптического датчика ориентации ракеты.
Точно.
До колкото е възможно, и съобразно възможностите за измерване. (имам предвид неточност на измерването поради "примитивната измервателна апаратура", каквато се явява записващия "фотометър")
   3.6.103.6.10
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

-VMK-

опытный

Serge77> Совершенно верно, но зачем здесь точная калибровка? Достаточно увидеть, на какой высоте напряжение на верхнем светодиоде станет меньше, чем на нижнем. Ещё конечно интересно увидеть, как быстро падает или растёт напряжение на обоих светодиодах.

Съвсем точно! :)
   3.6.103.6.10
1 23 24 25 26 27 78

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru