Photo-electric Autocollimator Uitleeskast

Ha DDijkman,

Wil je die oude versie na bouwen ik bedoel met de buisjes
Dat ontwerp is links en rechts ingehaald !
Maar goed je eerste vraag de vibrator sled (L201) staat op een 6,3 V potentiaal......
De tweede vraag bij de LDR gaat het om de verandering in weerstand waarde dus de samenhangende elektrische stroom.
Aan de ingang is een stroom spanning omzetter gefabriekt met als vorm van een chopper !

Ik zou dat overboord gooien en een nieuwe versterker maken die de lading aan de ingang voldoende versterkt wel iets in de vorm van een chopper daarna een ADC en naar je Arduino.
Ik zal kijken voor een idee volgens mij heb ik wel eens een ADC voorbij zien komen waarvan de acquisitie uitgevoerd wordt door een chopper aan de ingang dan ben je met een chipje klaar......

Belangrijker is de montage van je sensor en de kalibratie/ijking !
Maar ook de opbouw je kunt niet zomaar een printje bakken er zal gebruik gemaakt moeten worden van een actieve guard de pulsjes aan de ingang zijn kort en worden snel verstoord door de omgeving afscherming is uiterst belangrijk

Groet,
Henk.

Hallo Henk,

Bedankt voor de snelle reactie en de input!
Aan het antwoord merk ik al wel dat dit ver boven mijn niveau zit haha.
Maar goed, dit is wel hoe ik leer dus zal me er wel doorheen worstelen.

Dus als ik het goed begrijp zit de vibrator sled dus op 6,3V.
En maakt het niet heel veel uit hoeveel stroom er door de LDR gaat zolang je de verandering in de weerstand kan meten?

Ik was niet van plan om de oude versie na te bouwen, ik zou graag wat meer functionaliteit toevoegen aan de uitleeskast vandaar de arduino.

Uit andere literatuur van de autocollimator heb ik begrepen dat er een 50hz spanning naar de vibrator sled gaat en dat er doormiddel van een lichtbron en andere dingen een 100hz sinus signaal uit de LDR komt. De waarde van de meting die je doet veranderd de amplitude van de sinus golf. (hoop dat dit duidelijk is)

De vibrator sled en de LDR zitten in de autocollimator gebouwd en daar kan ik niet echt wat aan veranderen.
De kabel van de LDR naar de te bouwen uitleeskast is een coax kabel, dus die is al afgeschermd?!

Kalibreren kan ik met de autocollimator zelf doen. Ik kan de waardes van de metingen die ik nu met het instrument kan doen vergelijken met wat er uit de LDR komt.

Ik zal waarschijnlijk nog veel meer vragen hebben, en aan m'n handje vast gehouden moeten worden wil ik dit tot een goed einde brengen

Nogmaals bedankt, en hoor graag wat de mogelijkheden zijn met de ADC en dergelijke!

Dennis

Ha DDijkman,

Even kort a) ik ga kijken voor een IC van analog devices.
En een wijs besluit om er een geavanceerdere versie van te maken maar het had zomaar gekund uit nostalgische overweging buisjes zijn bij reichelt te koop !

Ik zie nu wat je bedoeld ik dacht even dat je de opnemer op/over het oculair moest plaatsen.......
Dan kan je misschien een meting doen aan de LDR overigs is dit niet te vergelijken met een LDR uit de EE2010 hobby doos van Philips

Het ontwerp valt wel mee het meeste is door de IC fabrikant gedaan wel is de coax verbinding uiterst belangrijk.
Ik heb voor mijn foto vermenigvuldigers een twee tal scope pobes opgeofferd dit is speciale kabel die zou jij ook kunnen gebruiken

Even dacht ik aan een kleine camera voor het oculair, dat is denk ik goed te doen maar is best ingewikkeld qua software beeld herkenning althans voor mij !
Ik meld mij weer als ik enige info heb omtrent de ingangsversterker.

Groet,
Henk.

Hoi Henk,

Het leek me inderdaad wel leuk om het zo origineel mogelijk te maken. De Buisjes hebben toch altijd een mooie 'vintage look' Ben opzoek gegaan naar de belangrijke originele componenten en/of vervangers maar dit ging ook al snel redelijk in de papieren lopen.
Maar wil toch graag de extra functionaliteit, en vind het ook leuk om er zelf wat aan toe te voegen.

Ik heb er ook aan zitten te denken om een ccd camera voor het oculair te plaatsen, echter is beeld herkenning voor mij ook zwarte magie.
En ik zal dan ook in de wereld van de optiek moeten duiken, wat ook ingewikkeld is en een nieuwe tak van studie zal moeten worden.
(Dit is overigens wel hoe de moderne autocollimators werken geloof ik)
Ik heb al moeite genoeg met deze simpele schakeling
Wellicht doe ik dit alsnog maar dan meer als gewone camera voor het opzetten van het instrument zodat ik niet constant door het oculair hoef te kijken.

Ik zal opzoek gaan naar wat 2e hands scope probes voor de bekabeling.

Alvast bedankt!

Dennis

Hallo,

Ik heb ondertussen nog wat dingen door gemeten en de vibrator sled (L201) heeft een weerstand van 44,5ohm. De photo conductive cell (R201) heeft een weerstand van ongeveer 211Kohm als er licht op word geschenen, onbelicht kon ik niet meten want dat was buiten het bereik van mijn multimeter (40Mohm)
Hoop dat dit helpt.

Mvg, Dennis

Ha DDijkman,

Ik denk dat ik je in de voorlaatste post verkeert heb begrepen
Daar schrijf je dat je liever het origineel wil maken met de buisjes.
Maar ik heb op voorhand een en ander bekeken en wat info van IC verzameld daarbij let ik altijd op de verkrijgbaarheid !

Wat ik niet meer weet hoe ik de foto cel heb gemeten ik denk in een brugje.
Maar misschien gaat het ook met de Ohm meter hoewel ik denk dat de meetspanning iets aan de lage kant is.
Heel belangrijk is het niet als je er voor zorgt dat de inwendige weerstand van je stroombron laag genoeg is om de stroom voor de cel te leveren prima ergens rond de 10 kΩ.
Ik zal de situatie uitrekenen dan sluit het mooi aan op de bestaande cel........
De inwendig weerstand van de bron is wel mede bepalend voor de stijgtijd / reactietijd van de cel.

Zo'n cel werkt op het duaal principe tussen een golf en deeltje door het materiaal te prepareren waarmee weet ik even niet meer.
In ieder geval zijn dit elektronen rijke atomen met lage energieën die ontstaan .
Met zo'n atoom kan je voorkomen dat er elektronen worden gevangen en daardoor zullen deze langer in de geleidingsband rond dwarrelen.
Dit betekend dat over het algemeen deze oudere cellen niet snel zijn !

Laat even weten welke strategie je wil gaan bewandelen dan kijk ik wel mee

Groet,
Henk.

Het is een systeem met een synchrone detector, met de netspanning als modulatie signaal.
Mogelijk heeft met dat om twee redenen zo gedaan:

• Het is erg belangrijk om ongevoelig te zijn voor 100 Hz gemoduleerd omgevingslicht en andere (net-) interferentie.
• Het maakt de toenmalige electronica eenvoudiger.

Een moderne uitvoering moet zeker gaan, wel zou ik de modulatie gelijk houden, dus gewoon 50 Hz uit een trafo. Dit om de eigenschappen van het systeem gelijk te houden.
De modulatie en het signaal uit de LDR binnenhalen in een Arduino, samplen in een interrupt, vermenigvuldigen en middelen over een veelvoud van 20 ms
De Atmega 32U4 heeft een behoorlijk gevoelige differentiële analoge ingang, allicht is die bruikbaar als "voorversterker".

Ik zou het leuk vinden een paar foto's te zien van het instrument, ik ben wel nieuwsgierig hoe deze uitlezing gerealiseerd is.

[edit]
De mechanische modulatie zal 50 Hz zijn, geen 100 Hz. Tekst aangepast.

Hallo Henk en Aart,

Bedankt voor de input! Henk; ik heb helaas geen Ohm meter om dit te kunnen meten, "inwendige weerstand van je stroombron laag genoeg" snap ik niet helemaal. Sorry, ik ben echt een beginneling op dit gebied. En als ik het goed heb is het een cadmium selenide cell, die zijn inderdaad wat langzamer en zijn gevoelig voor temperatuur verschillen. Ik weet dus ook niet zo goed wat voor strategie ik wil toepassen. Ik dacht het analoge signaal omzetten naar digitaal door middel van een ADC en die doorsluizen naar een Arduino?

Aart (&Henk); Ik heb wat meer informatie over het analoge signaal wat er in en uit gaat bijgesloten, tevens wat fotos van de autocollimator en een blokschema hoe het werkt, let op dit is wel een blokschema van een "auto position sensing" autocollimator die ik dus weer niet heb. Maar het bovenste gedeelte is bij mij hetzelfde.
Ik zou dus het signaal ook gelijk in een Arduino kunnen pompen en verwerken?

Nogmaals bedankt!

Ha DDijkman,

Maar even terug je wil het liefste de buisjes gebruiken
Als dat zo is dan kan je het schema aanhouden en de Arduino achter de meetversterker schakelen.

Of heb je er voor gekozen om een modernere versie te bouwen die is maar 1/5 zo groot

Groet,
Henk.

Hoi Henk,
Even voor de duidelijkheid dan, ik ga niet het oude schema na maken.
Dus ik ga geen buisjes oid gebruiken.

Ik wil dus graag een modernere versie maken die hopelijk wat compacter is inderdaad.

mvg, Dennis

Goede informatie, leuk
De LDR werkt dus in het "bijna duister", allicht in verband met de snelheid. Wees er voortdurend op bedacht dat er ook opto-mechanische problemen kunnen zijn, zoals het uitlijnen van de reticles, focus, stof, etc.

Het lijkt handig te beginnen bij het begin, dus met een transformator en wat weerstanden voorzichtig modulatie en lampje sturen en op een kanaal van de scope. Dan op het andere kanaal van de scope AC gekoppeld kijken wat er bij gebruik van het instrument uit de LDR komt.

In het schema staat ongeveer 24V (85V * 47/120+47) op de deler van 470k en de LDR. Dat lijkt een goed vertrekpunt, dan eens met de mutimeter meten waar men uit komt.

Zie ik dat een onderdeel 3D geprint is ?

Hallo Aart,
bedankt voor de informatie, hier kan ik wel mee aan de slag denk ik.
Het is een 3.6V lampje, moet dit ook naar de modulatie slede? Uit wat andere informatie die ik van andere met wel een uitleeskast heb gehad heb ik uitgerekend dat er maximaal 1.73VAC naar mijn (44,5ohm) modulatie slede moet?
En ik begrijp dus dat ik de modulatie van de slede meet met 1 kanaal van de scope (deze wel gewoon DC gekoppeld of ook AC?), en op de andere de modulatie die uit de LDR komt?
En als ik het goed begrijp moet er 24V DC naar de LDR, en meet ik dus de weerstand? Uit bovenstaand genoemde informatie van anderen lijkt dit wat veel? Ik zal deze informatie bijvoegen, het is mij echter niet echt duidelijk wat ze met alles bedoelen.

Het 3d geprinte onderdeel is een simpele batterijhouder met aan/uit knopje en led voor de originele lampjes die er bij zaten. Deze werd eerst aangestuurd door een zware en lompe transformator dus ik dacht daar kan ik vast wat beters voor verzinnen

En ik moet nog even moed verzamelen om de autocollimator deels uit elkaar te halen en schoon te maken, het is echter niet extreem vies ofzo.

Als je het leuk vind kan ik je het document over "meten met autocollimators" sturen, hier staat zo ongeveer alles in over deze en soortgelijke instrumenten.

Oke, ik heb wat proefjes gedaan, de vibrator slede gaat pas vibreren bij 4-4,5VAC. Laat maar weer zien hoe weinig verstand ik van elektronica heb met mijn uitgerekende 1,73VAC
Heb er een 250ohm lineaire potmeter aangehangen (had geen 500ohm liggen) En kon via de scope mooi zien dat ik de sinus mooi kon moduleren. (frequentie blijft hetzelfde alleen de amplitude veranderd.)
Heb de stroomsterkte ook gemeten en die was rond de 80mA op volle kracht.

Waar ik nog wel aan twijfel is of ik er genoeg spanning op zet.

Morgen maar eens verder kijken, vond dit al heel wat

Ik begreep de Display Unit Data-informatie niet erg, wat ontbreekt is een beschrijving van wat hoe gemeten is.

Het lijkt nogal onwaarschijnlijk dat de impedantie van de spoel van de slede bij 50 Hz precies gelijk is aan de DC weerstand, dus vermoedelijk heeft men een getal, bijvoorbeeld de stroom, berekend en niet gemeten.

Bij de fotocel (?) lijkt het voorvoegsel van de stroom in beiden gevallen fout, maar ik zou in het donker in het geheel geen AC verwachten. Mogelijk heeft "donker" hier de betekenis van het minimum oftewel "een correct uitgelijnde collimator".

Mogelijk is de scope niet gevoelig genoeg om iets te zien van het signaal uit de fotocel, maar als het wel lukt geeft dat een aardig inzicht in wat er verder nodig is. Zo niet dan is een voorversterker een volgende stap.

En stuur mij gerust informatie, email in profiel. Ik vind het leuk maar heb helaas heel weinig tijd op het moment.

Volgens mij klopt er van de Display Unit Data-informatie niet zo heel veel inderdaad. Heb diegene van wie ik het heb gekregen naar een paar dingen gevraagd maar volgens mij heeft hij er net zoveel verstand van als ik

De AC stroom gaat door een gelijkrichter naar de buis dus dat moet dan DC zijn geworden als ik het goed snap. Donker heeft gewoon donker als betekenis, ik meet een waarde van boven de 40Mohm als ik de LDR zonder licht meet. Als ik de collimator correct uitlijn met licht krijg ik een waarde van ongeveer 0.970Kohm.

Als ik met een labvoeding 24VDC door de LDR laat lopen, plus dat de rest "aan" is krijg ik echter niks te zien op mijn scope.
Is dit omdat de weerstand door LDR dan te groot is en moet de spanning omhoog? Of doe ik wat verkeerd?

Ha DDijkman,

Ik lees gezellig mee omdat @Aart het voortouw neemt hou ik even de mond nou ja de vingers.
Je zal een stroom naar spanning omzetter willen gebruiken dus neem een weerstand 10 kΩ in serie en meet daar overheen.
Met de scope let op de aarding of meet met twee probes en kanaal twee inverteren en bij elkaar tellen aarde / afscherming alleen als guard gebruiken .......

Groet,
Henk.

Hallo Henk,

Dus als ik het goed begrijp moet ik een 10Kohm weerstand in serie met de 24VDC zetten en met 1 probe daar overheen meten? De laatste zin is niet helemaal duidelijk, hoe moet ik de 2 probes aansluiten? En wat bedoel je met de aarde/afscherming alleen als guard gebruiken?
Een kanaal inverteren en optellen zijn instellingen van de scope dus daar kom ik wel uit

Zoals ik al zei, moet ik echt aan mijn handje vastgehouden worden wil dit mij lukken...

Bedankt, Dennis

Ha DDijkman,

Ik ken je scope niet maar de strekking is dat je differentieel meet dus vrij van het chassis i.v.m. het kortsluiten van de stroombron.
De meetweerstand in serie met de foto conductie cel.....
Wat je meet is de spanning over de weerstand welke afhankelijk is van de stroom er doorheen.
Eens kijken of je dan iets kan waarnemen !

Groet,
Henk.

Hoi Henk,

Het is een goedkope Hantek dso5102p, 2 kanaals 100Mhz scope. Iets beters kon ik nog niet echt rechtvaardigen. Ik heb echter geen differentiële probe maar ik begreep dat je dus de aardes van de 2 probes kunt verbinden en dan de ene probe voor de weerstand en de andere na de weerstand aan sluit en zo dus differentieel kan meten? Heb ook een 220v 1A scheidingstrafo staan...
Juist, weerstand in serie met de foto cell, dat bedoelde ik ook.

Wat mij nog niet helemaal duidelijk is is hoe ik die 24VDC op de coax kabel moet zetten.
Gewoon de plus op de binnenste draad en de min op de mantel zegmaar?
Ben denk ik wat in de war

Groet Dennis

De mantel moet op de aarde aangesloten worden, niet de min?

Ha DDijkman,

Ja op aarde maar ik kijk even naar je scope.
Ik heb even snel in de documentatie gekeken je kunt een rekenkundige bewerking doen +,-,* maar ik weet niet of dat over twee kanalen kan dus CH1 - CH 2 je kunt dat met twee spanningen ( voeding of batterij ) even proberen.

Groet,
Henk.

[Bericht gewijzigd door electron920 op maandag 10 mei 2021 20:58:34 (59%)]

Mijn suggestie komt in een schetsje hierop neer:

Doe voorzichtig, controleer R101, draai de voeding langzaam op en houd de stroombegrenzing op minimaal (vaak moet deze een piets uit de hoek om spanning te krijgen).

[Bericht gewijzigd door Aart op maandag 10 mei 2021 21:15:27 (57%)]

Hallo Aart en Henk,

Ik denk dat ik even vanaf het begin moet beginnen want ik ben nu nog meer in de war haha.

Aart: de eerste opstelling krijg ik voor elkaar, tenminste die kan ik meten met mijn scope. Ik heb alleen geen 500ohm 1W potmeter, wel een van 250ohm maar daar word het draadje naar de aarde van warm als ik de weerstand verhoog. Dus die heb ik er maar tussenuit gehaald.
En er staat 15V? ik heb hem nu aan 4.3V hangen want dat komt zo uit de transformator die ik heb en daar begint de slede van te vibreren.

De 2e opstelling snap ik niet helemaal, Henk zegt dat ik de ene pool op de plus moet zetten en de mantel van de coax kabel op aarde. Bij deze opstelling staat die op de min? En zijn in deze opstelling nu 2 probes aangesloten zoals Henk zei?

Ha DDijkman,

Dat is goed wat @Aart heeft geschetst maak even nog niet zo veel uit of de waarden kloppen je wilde eerst eens kijken of je iets kon meten .
Even over de opmerking draadje naar aarde die zie ik niet het is de bedoeling dat je de loper met een van de buitenste doorverbind !
Maar goed dat heb je opgelost maar instellen is nu moeilijk denk ik zo.....

Nu het andere kanaal afhankelijk hoeveel licht er op de foto cel binnen valt veranderd de weerstand en dus de spanningsval over de 470 kΩ daar heeft @Aart de waarde voor genomen uit de bestaande meter is prima.
Deze verandering zou als het goed is op de scope zichtbaar moeten zijn let wel dit is AC en laagfrequent dus ga er even voor zitten.
Kijk of dit lukt zonder versterker en filter de bedoeling is om de gevoeligheid van de opnemer vast te stellen.....

Groet,
Henk.