Optische sensor gebruiken voor bob input

[FSSF]

Voor de input van een simpel break out bordje wil ik een obp704 optische sensor gebruiken. De input van de bob wil graag de ground binnenkrijgen als ik het goed zie. Als ik meet staat er echter standaard al 5volt op de inputs. De optische sensor schakelt nu van 0 naar 5 volt. Hoe krijg ik het voor elkaar dat de ground wordt doorgeschakeld?
Ik heb nu dit schemaatje gebruikt:



Voor de weerstand van de led heb ik een andere waarde gebruikt maar dat is voor mij vraag denk ik niet van toepassing.

[audiomanics]

Dit schema zou moeten werken, afgezien van de veel te hoge waarde voor de led.. Daar zou 220 of 330 ohm een goede waarde zijn.
Het is natuurlijk maar net wanneer je naar nul wil schakelen. Nu, zoals in dit schema, zal naar de nul geschakeld worden als de fototransistor belicht wordt, er dus reflectie is.
fototransistoren geleiden als er licht op valt. Hoeveel de transistor gaat geleiden hangt af van hoeveel licht er op valt. Om die grens wat scherper te zetten kan je er een comparator achter zetten waarbij de ene ingang de referentie is (een instelpotmetertje doet dat al) en de andere ingang de schakeling zoals hij nu getekend is. Door de + en - ingang van de comparator te verwisselen verander je de polariteit van de uitgang.
Zo'n comparator kan gewoon een willekeurige opamp zijn die ook op 5V werkt. Hoewel ik denk dat de ouwe getrouwe 741 het ook wel doet.

Kees

[FSSF]

Als ik de sensor test wanneer deze niet is aangesloten op de bob schakelt deze netjes van ca. 0 volt naar ca. 5 volt. Zodra ik deze aansluit op de bob wordt het 5 volt en geschakeld iets van 3,6 volt. Op de bob inputs meet ik standaard ca. 5 volt. Zal morgen nog eens een poging wagen, wellicht dat ik iets over het hoofd zie.

[hfjbuis]

Als ik de sensor test wanneer deze niet is aangesloten op de bob schakelt deze netjes van ca. 0 volt naar ca. 5 volt. Zodra ik deze aansluit op de bob wordt het 5 volt en geschakeld iets van 3,6 volt. Op de bob inputs meet ik standaard ca. 5 volt. Zal morgen nog eens een poging wagen, wellicht dat ik iets over het hoofd zie.

De ingang van de bob zal wel een "pullup" hebben die ook probeert om stroom door de optocoupler te sturen. De Phototransistor kan dit niet verwerken en daardoor is de spanning hoger.
Je kunt de 20k weerstand dan weg laten.
De led diode mag 40mA hebben en heeft een reverse spanning van 2 Volt. Over de weerstand staat dan (5 - 2) = 3 Volt, 40 mA = 80 Ohm (minimale weerstand voor de diode). Je kunt de weerstand van 330 Ohm verlagen, dan kan de Phototransistor wat meer stroom richting de gnd sturen. Probeer maar eens met 150 Ohm.
Nu heeft de Phototransistor een minimale stroom van 0.5 mA (ingeschakelt). Je zou eens kunnen meten hoeveel stroom de ingang levert als je die aan gnd legt (met een multimeter). Als dat 20 mA is (atmel processors), dan blijf je het probleem houden en zul je nog iets achter de optocoupler moeten zetten (fet of zo iets).

Voor de weerstand van de led heb ik een andere waarde gebruikt maar dat is voor mij vraag denk ik niet van toepassing.

Die waarde is wel belangrijk, hoe lager de weerstand, hoe meer stroom door de led, hoe meer licht op de Photodiode valt, hoe meer stroom die kan schakelen naar de gnd.

[Kjelt]

Je maakt het jezelf ook wel lastig met zo'n optocoupler te gebruiken want die dingen zijn volledig analoog terwijl jij eigenlijk een digitale uitgang zoekt.
Zie plaatje onder, de afstand is ook nog eens belangrijk voor de gevoeligheid.
Normaal zijn die dingen aangesloten op zoals Audiomanics zegt een windowcomparator waarbij hij schakelt zodra hij in het "window" komt en weer af zodra hij uit de window gaat.
Daarbij heb je dus hysterese want anders staat ie zo nu en dan te "flippen".
Tegenwoordig zitten ze vaak op de AD ingang van een microcontroller aangesloten die dezelfde functie heeft inclusief de degradatie van de led over tijd.
Want dat gaat na een aantal jaren gebeuren dat er steeds minder reflectie komt en daar zul je ook rekening mee dienen te houden.
Makkelijkste is te kijken of er een digitale optische sensor is dus die dit allemaal heeft ingebouwd en gewoon hard '0' en '1' uit stuurt.

[keesfrees]

Je kunt er ook een schmitt-trigger poortje voor gebruiken :
https://en.wikipedia.org/wiki/Schmitt_trigger

Dit soort simpele maar essentiële basisschakelingen leerde ik lang geleden uit een boek van radio shack, het "engineers notebook":
https://blackmesalabs.wordpress.com/201 ... dio-shack/
Met daar op een pagina, die ik goed herken :

[FSSF]

Dank voor de reacties Misschien had ik het verhaal wat completer moeten maken. Voor de led heb ik in ieder geval een weerstand gebruikt van 220 ohm. De constructie met de sensor is origineel, qua afstand, reflectie, etc. zit het wel goed dus. De sensor zit tevens ook nog gemonteerd op de originele print met bijbehorende electronica. Om het echter voor mijzelf wat eenvoudiger te maken heb ik de boel wat aangepast zoals op het schema. Dit blijkt dus niet zo eenvoudig te werken als ik in gedachte had. Zo te zien had dit dus niet gehoeven en had ik misschien direct het printje zo kunnen gebruiken. Ik wist alleen niet wat de originele voedingsspanning etc. hiervan was. Zie nu dat het printje al voorzien is van een LM324. Of deze dus erbij aansluiten of het printje weer origineel maken en de juiste aansluitpunten vinden. Zou de voeding hiervan origineel ook 5 volt geweest zijn?

[Kjelt]

Dat kun je makkelijkste aan de originele led serieweerstand zien, hoeveel was die origineel?

[FSSF]

Ahja! Weerstand was 1 Kohm. Uitgaande van 40ma voor de led zou dit uitkomen op 48volt? Of is 20ma realistischer zodat de voedingsspanning 24volt zou zijn. Er is ook 24volt beschikbaar. Is het bij zon LM324 gewoon een kwestie van voeding, de input(vanaf de sensor) aansluiten en er een bruikbare output vandaan halen? Of is dat weer te simpel gedacht.

[Kjelt]

De LM324 kan max 32V aan.
De ledstroom is max 40mA maar meestal stuur je die met 10-20mA aan, vaak 20mA.
Dus als we uitgaan van 20mA en Vf van 1,5V dan kom je uit op een spanning van (0,02*1000)+1,5 = 21,5V dus zal het vermoedelijk 24V zijn geweest, een zeer veel voorkomende spanning in industriele apparaten. Echter als het 10mA was dan kom je uit op 12V dus we willen nog wat meer informatie hebben.
Ik weet niet waar de sensor uit kwam ? Anders teken even het schema van het printje na incl comparator en weerstanden.
Geen geduld, dan eerst 12V gebruiken en kijken of het betrouwbaar werkt, de uitgang moet hard hoog en laag worden bij detectie.

[audiomanics]

LM324 kan ook prima functioneren bij 5V enkel. Werkt vanaf symetrisch ( + en - ) 1,5V of +3V..
Een Schmitt-trigger heeft het nadeel dat de schakelgrens tussen twee nivo's ligt (een soort window-comparator) .. Als je fototransistor die grens niet haalt wordt er niet geschakeld.. met een gewone comparator kan je bijv. al schakelen als de fototransistor de spanning maar net naar 4,8V trekt vanaf de 5V..
Vals licht(daglicht bijv) kan de zaak aardig in de war brengen..
Kees

[keesfrees]

Een Schmitt-trigger heeft het nadeel dat de schakelgrens tussen twee nivo's ligt

Dat hangt er maar net van af, als je 'm instelbaar maakt, met een opamp bv, dan kun je drempelwaardes, onder en boven zelf bepalen, met instelpotjes bv.

Om onbedoeld licht slim af te zijn kun je de diode met een snelle puls (blokgolf) snel aan / uit zetten, die puls moet je ook zien aan de ontvang kant.

[hfjbuis]

Met dat onbedoelde licht valt het wel mee, het is een infrarood optocoupler.
De Schmidt-trigger maakt de niet zo stijle flank van het uitgangssignaal weer keurig stijl. Zorgt daarnaast voor een duidelijker schakelmoment. Als je dat kan toevoegen, altijd doen.
Wat betreft de voedingsspanning, hou die mooi op 5 Volt, dan kan de bob aan de andere kant ook niet zo snel kapot gaan.
Als je als Schmidt-trigger een CMOS gebruikt (CD40106) dan heb je weer het probleem van de te lage stroom die dat ding schakelt. Gebruik je een "ouderwetse" 74HC14, dan is dat waarschijnlijk opgelost omdat die maximaal 25 mA kan schakelen naar gnd.

Maar, als je de weerstand van de diode verlaagd, die van de pullup verwijderd, doet hij het waarschijnlijk ook, de makkelijkste en snelste weg lijkt mij.

@FSSF wat voor frequentie moet dat ding gaan schakelen?

[audiomanics]

Dat hangt er maar net van af, als je 'm instelbaar maakt, met een opamp bv, dan kun je drempelwaardes, onder en boven zelf bepalen, met instelpotjes bv.

Dat zeg ik toch? een standaard Schmidt-trigger is van huis uit niet instelbaar, en de kans dat de fototransistor die grens gaat halen is aanwezig, maar niet zeker.. met een opamp kan je een comparator maken en met twee zelfs een window-comparator.
Tja een TTL-schmidttrigger, zoals die 74HC14 kost ook werkelijk geen drol en dan heb je er meteen 6, waarbij je er drie kan gebruiken om het signaal weer te her-inverteren zodat het signaal er zowel geinverteerd als normaal te gebruiken is.. makkelijk met experimenteren..
Kees