Светодиодный датчик апогея

Использую синие 5мм.
Схема Сергея, за что ему большое спасибо!
Добавил в схему только кнопку с фиксацией.
Питание - 3 мезинчиковых батарейки, последовательно.
Тиристор - MCR25N
Операционный усилитель - AD8541
Проводил много тестов. Во все времена суток, и в разных местах, и при разных условиях. Всё работало хорошо, кроме ночи.
Запускал один раз пока. На замёрзшем озере, без солнца, с облачностью.
Всё отработало хорошо.

Non-conformist> Где ты увидел логическую ошибку

Ошибка в выборе диапазона.

Xan> Ошибка в выборе диапазона.
Не спорю, но намерен проверить! Пока - по тем данным, что выдаёт тестер - совсем непохоже, что описанная выше красная антипара находится в менее комфортной области работы, чем синяя. Куплю пару ПЯТИмиллиметровых синих, чтобы сравнение было более корректным. Я бы и не булькал тут на этот счёт, если бы не совершенно необычная чувствительность этих старинных сигнальных светодиодов.

Xan>> Ошибка в выборе диапазона.
Non-conformist> Не спорю, но намерен проверить!

Это не чувствительность детектора, а интенсивность источника, которая в области 650 нм примерно раз в 5-7 выше чем в области 420 нм. Да, ты имеешь в 7 раз больше сигнал на выходе. Но датчик-то работает на принципе сравнения двух потоков, излучения, идущих сверху и снизу. Так вот в красной области они более интенсивны, но сближены, поскольку земная подстилающая имеет высокий албедо в этом участке спектра. А следовательно динамический диапазон такого прибора слишком узок и зашумлен. Я это пишу не для того, чтобы отговорить тебя от твоих экспериментов (я читал о таких же в Южной Америке, Испании etc.) , но с целью напомнить читающим этот топик о принципах выбора рабочей схемы измерений для данного оптического прибора.

Non-conformist> Куплю пару ПЯТИмиллиметровых синих

Бери УФ.

Non-conformist> если бы не совершенно необычная чувствительность этих старинных сигнальных светодиодов.

Плевать на чувствительность.
Нужна КОНТРАСТНОСТЬ.

Non-conformist, ты все-таки потрать немного времени и прочитай полностью ссылку, которую я тебе дал. Там есть ответы на все твои вопросы.

a_centaurus> Так вот в красной области они более интенсивны, но сближены ...
Xan> Плевать на чувствительность. Нужна КОНТРАСТНОСТЬ.
Понятно. Т.е. мне нужно найти такие условия, в которых красная антипара выдаст контраст много худший, чем я наблюдаю сейчас. Много худший, или вообще непригодный для работы (положительное значение мВ в перевёрнутом положении). Да, уточню: контрастность для меня - это перепад напряжения, который обеспечивает антипара на своём выходе при перевороте на 180 градусов в вертикальной плоскости. Вы согласны с таким подходом?


Serge77> Non-conformist, ты все-таки потрать немного времени и прочитай полностью ссылку, которую я тебе дал. Там есть ответы на все твои вопросы.
Отвечаю с цитатой a_centaurus:

Я провожу свои эксперименты не для того, чтобы поставить под сомнение, или пуще того - опровергнуть твои поистине фундаментальные научные исследования в области сортировки светодиодов, но чтобы по возможности дополнить их. Однако прежде всего "... с целью напомнить читающим этот топик о принципах выбора рабочей схемы измерений для данного оптического прибора."

***
PMV40UN - отличный транзистор, филипсоиды постарались на славу. Более низкого порога отпирания в своей практике я не встречал. Недостатки - сравнительно высокая цена (три гривни против десятков копеек цен на мосфеты общего применения) и немалая, как для малосигнального прибора, типовая ёмкость затвора - четыреста пикофарад.

Но применительно к братской схеме с высоковольтным конденсаторным питанием (а именно с таким питанием схема Брата-2 раскрывает все свои замечательные качества в полной мере) PMV40UN изрядно меркнет на фоне старинных КП303/103, которые уверенно держат напряжение СИ (напряжение питания) вплоть до пятидесяти вольт, и даже не собираются пробиваться.

PMV40UN выдерживает рост напряжения питания братской схемы всего до 28 .. 29 В, а дальше следует обратимый пробой канала. Т.е. после понижения напряжения СИ (напряжения питания схемы) до 28 .. 29 В, транзистор полностью восстанавливает свои рабочие качества. Т.е. в этом случае испытания не дали существенного превышения реальных значений напряжения пробоя над заявленными в ДШ (до 22 В).

Non-conformist> Я провожу свои эксперименты не для того...

Я бы заострил техзадание, Алексей. 0-180° - это краевой случай полёта ракеты, когда полёт происходит по очень крутой параболе. Причём, обычно в таких случаях, ракета "просаживается" вниз на хвост, набирает скорость и только потом переворачивается носом вниз. Тогда "медленный" датчик апогея вполне справится, успев активировать ССР, пока она не наберёт скорость свободного падения. Это примерно 2-3 с. Но чаще всего полёт происходит по пологой или даже настильной траектории, когда ракета не теряет горизонтальной составляющей скорости. В этом случае датчик должен быть "быстрым", детектируя уход линии визирования верхнего детектора с верхней полусферы на нижнюю. Иначе ракета, покамест дойдёт до вертикали (180°), уже наберёт скорость, несовместимую с раскрытием парашюта.
Поэтому выбор углового диапазона срабатывания должен быть ограничен 0-90°. Болгарские датчики HEAD и HEAD_2 , на синих LEDs, которыми я пользуюсь уже больше года в более чем 10 пусках, обеспечивают надёжное срабатывание на углах 0- 45°. С постоянной времени ок. 1 с. Собственно их ТТД уже можно брать, как прототип для разработки подобной системы. Но по физике и оптике процесса, а также по известным спектрально-пространственным характеристикам используемых детекторов (имею собственные лабораторные данные по LED (blue, green, yellow, red) as detector vs.emitter) сине-голубые диоды находятся вне конкуренции. То есть, если речь идёт о бортовом приборе, ответственном за жизнь ракеты (если бы всегда так) , нужно использовать уже хорошо исследованную и проверенную пару "синих". Если просто о проверке возможности использования LED as Detector of Light, то можешь использовать не только красные, но, например жёлтые , или зелёные диоды. Почему нет?

Non-conformist> Понятно. Т.е. мне нужно найти такие условия, в которых красная антипара выдаст контраст много худший, чем я наблюдаю сейчас. Много худший, или вообще непригодный для работы (положительное значение мВ в перевёрнутом положении).

Положи на землю лист бумаги.
А сверху — синее небо.
Что тебе покажут красные диоды?
А синие?

Non-conformist> Да, уточню: контрастность для меня - это перепад напряжения

Не надо общеупотребительные термины переопределять.
Иначе беседа будет очень весёлая, как в дурдоме.

Non-conformist> перепад напряжения, который обеспечивает антипара на своём выходе при перевороте на 180 градусов в вертикальной плоскости. Вы согласны с таким подходом?

Это бесполезная = неприменимая_с_пользой величина.
Тем более, что тестером ты измеряешь не напряжение, а ток.

a_centaurus> Поэтому выбор углового диапазона срабатывания должен быть ограничен 0-90°.

Непонятно, что ты имеешь в виду, но у оптического датчика нет настройки угла срабатывания. Он всегда срабатывает в момент, когда ракета проходит горизонтальное положение. За исключением отдельных очень редких случаев (которые тоже не подлежат настройке).

Non-conformist>> Да, уточню: контрастность для меня - это перепад напряжения
Xan> Не надо общеупотребительные термины переопределять.
Товарищ, ты суров и немногословен...

Какие, кем общеупотребительные термины? Это что, "контрастность" общеупотребительный термин? В какой области?

Я измеряю напряжение... Ну хорошо, если светодиод по отношению ко входному сопротивлению тестера ведёт себя как недоделанный источник тока, пусть будет - "фототок" (поставлю истоковый повторитель - всё равно ведь увижу НАПРЯЖЕНИЕ). Где здесь "контрастность"? У меня на тестере децибел нет, там одни вольты и амперы написаны. ??? Если я назову те цифры в окошке тестера не "перепад" а "размах" - так будет нормально для нашей весёлой беседы?

Xan> Это бесполезная = неприменимая_с_пользой величина. Тем более, что тестером ты измеряешь не напряжение, а ток.
"... беседа ... весёлая, как в дурдоме." Будь добр, опиши твою ( = правильную) методику оценки.

Xan> Положи на землю лист бумаги. А сверху — синее небо. Что тебе покажут красные диоды? А синие?
Измерю - отпишу.

Xan>> Не надо общеупотребительные термины переопределять.
Non-conformist> Товарищ, ты суров и немногословен...
Non-conformist> Какие, кем общеупотребительные термины? Это что, "контрастность" общеупотребительный термин? В какой области?

Ну ты даёшь!!!



Non-conformist> "... беседа ... весёлая, как в дурдоме." Будь добр, опиши твою ( = правильную) методику оценки.

Ну я ж писал уже. Несколько лет назад.
Тестер на диапазоне 200 мВ работает как амперметр — 0.2 В / 10 МОм = 20 нА.
Направлял диод с блендой на какую-нибудь поверхность и измерял фототок.
Записывал на бумажку.
Потом арифмометром определял отношение тока от поверхности к току от неба.

a_centaurus>> Поэтому выбор углового диапазона срабатывания должен быть ограничен 0-90°.
Serge77> Непонятно, что ты имеешь в виду, но у оптического датчика нет настройки угла срабатывания.

На каком основании убрано мое сообщение? Можешь пояснить?

a_centaurus> На каком основании убрано мое сообщение? Можешь пояснить?

Наукообразный флуд не нужен на форуме.

a_centaurus> На каком основании убрано мое сообщение? Можешь пояснить?
Это какое-то недоразумение. Сообщение, из которого приведена цитата - на месте. Я, по крайней мере, наблюдаю его вполне нормально.

a_centaurus> Поэтому выбор углового диапазона срабатывания должен быть ограничен 0-90°.
Т.е. датчик должен срабатывать в горизонтальном положении корпуса ракеты? У меня он так и работает - что красный, что синий. Просто этот угол входит в контрольный диапазон "0 .. 180", и замеряя "вертикаль" и "вертикаль наоборот", я получаю размах напряжения относительно нуля, в обе стороны (можно писать на бумажку два напряжения - плюс и минус, но обычно они строго симметричны относительно нуля). Этот размах напряжения (или два симметричных относительно нуля напряжения) на мой взгляд вполне однозначно говорит о пригодности той или иной антипары.

Насчёт диапазона (красный / синий) - не спорю, верю, но просто хочу убедиться сам. Думаю, в этом нет ничего предосудительного.

a_centaurus> Болгарские датчики HEAD и HEAD_2 , на синих LEDs, которыми я пользуюсь уже больше года в более чем 10 пусках, обеспечивают надёжное срабатывание на углах 0 - 45°.
Немного непонятны "45°". Датчик, светодиоды которого разведены под углом 90°, должен срабатывать в горизонтальном положении корпуса ракеты? Если да, то так и есть, это нормальная работа моего датчика.

a_centaurus> С постоянной времени ок. 1 с.
Как измерялось время срабатывания (ты ведь говоришь о времени срабатывания?) - на реальном апогее, или на земле? Я к тому спрашиваю, что если, стоя на земле, подать питание на мой горизонтально расположенный датчик апогея (т.е. когда датчик находится в положении, соответствующем горизонтальному положению корпуса ракеты), он срабатывает мгновенно, в момент щелчка тумблера. Нет никакой ощутимой задержки. При любом естественном освещении. Под люм. трубкой дневного света - там да, там нужно несколько секунд подождать.

Non-conformist> ... подать питание на мой горизонтально расположенный датчик апогея ...
Хотя да, такая манипуляция некорректна. Затвор транзистора входного каскада заряжается вне зависимости от того, подано питание на схему или не подано...

Тогда так скажу: при быстром перевороте "0 .. 180" (вертикально вверх - быстро вертикально вниз) в условиях любого естественного освещения - мой датчик срабатывает мгновенно. Одновременно с движением, практически безо всякой задержки. Без покадрового просмотра видео я не берусь судить о времени и угле срабатывания. Если в таком опыте твой датчик будет "думать" целую секунду после окончания переворота, то... Попробуй...

Non-conformist> Немного непонятны "45°". Датчик, светодиоды которого разведены под углом 90°, должен срабатывать в горизонтальном положении корпуса ракеты? Если да, то так и есть, это нормальная работа моего датчика.

Это нормальная работа любых светодиодных датчиков. При любом угле между светодиодами (180 или 90) датчик срабатывает при переходе ракеты через горизонталь.
Время срабатывания - мгновенно.

Xan> Ну я ж писал уже. Несколько лет назад.
Я понял; это уже пошло по третьему кругу. Сворачиваю дискуссию, оставаясь при своём скромном мнении.

Serge77> Время срабатывания - мгновенно.
Тогда в чём проблема? Насчёт выбора диапазона я не спорю.

Насчёт измерений "контрастности" (оценка пригодности антипар)... Спор между сторонами, которые убеждены в своей конечной правоте, также бессмыслен. В этом случае просто невозможно доказать, что ты не дурак. Кто-то должен оказаться умнее...

Serge77>> Время срабатывания - мгновенно.
Non-conformist> Тогда в чём проблема?

А где проблема?

Serge77> А где проблема?
На данный момент? Наверное, в способе измерения, при котором получена эта "постоянная времени ок. 1с". Ибо невозможно вручную замерить время переключения триггерной схемы, которое лежит в микросекундном диапазоне.

Non-conformist> при быстром перевороте "0 .. 180" (вертикально вверх - быстро вертикально вниз) в условиях любого естественного освещения - мой датчик срабатывает мгновенно.
Утверждение можно проверить расчетом.

Пусть емкость затвора полевого транзистора - 200 пФ.
Пусть антипара "показывает" на тестере от минус 2 до плюс 2 =4 вольта перепад напряжения при перевороте, и этого напряжения достаточно для управления каналом полевого транзистора.

Вот на эти 4 вольта должен перезарядиться затвор, 200 пФ.
Пусть условия перезаряда "идеальные" - режим короткого замыкания.
Короткого замыкания фотодиода. Он весь свой фототок тратит на перезаряд емкости.

Скорость заряда конденсатора [вольт за секунду] равна току(фототоку), поделенному на емкость.

Фототок - 10 наноампер. Скорость заряжания = 50 в/с. Перезаряд на 4 вольта будет длиться 4/50 секунды, то есть 0,08 секунды. Конечно, не 1 секунда, но отнюдь не микросекунды.

Чтобы "процесс" длился 1 секунду, нужно всего лишь в 12 раз уменьшить освещенность.
Ну и в 10 нА разностного фототока антипары я не очень сильно верю. Прямое солнце у синего светодиода дает ~1000 нА - во сколько раз оно ярче неба ?

Входную ёмкость КП303/103 пишут 6 пФ при 10 В СИ. Предположим, что при пятидесяти вольтах питания она возрастёт пропорционально, до 30 пФ. Это если не уменьшится пропорционально... Не знаю, не смог найти информации на этот счёт. О-очень малое время срабатывания получается. Хотя и не микросекунды, согласен.

***
КП303/103 на данный момент вне конкуренции. По всем статьям и по сумме этих статей среди транзисторов, не говоря уже об AD8541 с её 45 мкА током потребления...

Да, и вопрос возник по этому ОУ: входную ёмкость в ДШ на AD8541 не указывают, а полоса пропускания заявлена всего 70 кГц. Не уверен в правильности своих рассуждений, но по-моему на входе там намного больше пикушек, чем у КП303/103... ???