Vielleicht nicht ganz zum Thema passend, aber noch dran ...
Ein Video für Bastler. Der Autor zeigt, wie man eine Laserdiode hochpräzise u.a. zur Entfernungsmessung zweckentfremden kann.
Er nutzt dazu bestimmte Laserdioden-Typen, die zur Laserstabilisierung eine Photodiode im Modul enthalten. Im Nahbereich (Kohärenz) wirkt sich das reflektierte Laserlicht interferometrisch auf die Effizienz des Lasers selbst aus, in dem es den Laser-Effekt phasenverschoben unterstützt oder behindert. Die in der Laserdiode verbaute Photodiode misst somit zwei Effekte:
Interferometrischer Effekt aus Laserquelle und Reflexion plus Rückkopplung des Effekts auf die Laserquelle selbst.
Nebenbei spielt er mit Frequenzen, die sich überlagern, und treibt dies auf die Spitze. Dadurch wird aber anschaulich, wie man die Frequenzüberlagerung zur Entfernungsmessung nutzen kann.
Hallo Kalle,
interessantes Video! Wusste gar nicht, dass da Monitor-Fotodioden mit drin sein können in so einer Laserdiode...
cs,
Alfredo 
Alfredo,
ich fand am Ende bemerkenswert, wie er die Laserfrequenz über die Stromstärke moduliert und über die Frequenzverschiebung dann Entfernungen misst
Hallo zusammen,
war leider mit anderem beschäftigt, deshalb erst jetzt meine Antwort(en).
Herzlichen Dank and Kalle für den Videolink, das ist echt abgefahren. Ich staune immer wieder, wie es Menschen gibt, die hochkomplexe Sachverhalte so erklären können, dass es auch für Laien verständlich (soweit als notwendig) und trotzdem spannend rüberkommt. Ich behaupte mal, elektronisch zu den Profis zu gehören, aber ich gebe gerne zu, bei diesem Video einiges gelernt zu haben.
Zum usprünglichen Thema. Offenbar ist es problematisch, ein Graufilter (oder überhaupt mehr oder wenige transparente Objekte mit n>1) zu verwenden, da dieses naturgemäss das Ergebnis beeinflusst.
Eine Idee hätte ich aber noch, die man ausprobieren könnte:
Wir verwenden während des Feinschliffs (aber auch bei der Politur ist das nicht verboten) ja den Eddingtest. Könnte man nicht einfach in die Mitte des Spiegels vor der Messung einen grosszügigen schwarzen Fleck als Reflektor aufmalen?
(Ok, geht bei einem Cassegrain Spiegel nicht, da muss eben eine andere Stelle dran glauben und anschliessend der Taschenrechner bemüht werden).
Erstens geht dieser Edding Klecks spurlos wieder weg und zweitens sollte der Laserstrahl so weit abgeschwächt sein, dass kein Graufilter mehr notwendig ist. Die paar 100um Schichtdicke der Farbe verbuchen wir als Rauschen...
Alfredo oder Henri: Lust, das auszuprobieren?
Herzliche Grüsse
Robert
Hallo,
nachdem ich jetzt wirklich konsistent sehr gute Erfahrungen mit diesem "kleinen Schwarzen" gemacht habe, habe ich mich entschlossen, Alois´ ehemaligen Foucaulttester mit diesem Laser aufzurüsten, um blitzschnell die Brennweiten bzw. ROC per Knopfdruck ermitteln zu können. Dazu ist es notwendig, den Laser über ein Kabel per Handtaster "fernsteuern" zu können. Also machte ich mich an dem Gehäuse zu schaffen. Es ließ sich zum Glück nach dem Lösen zweier kleiner Schrauben sehr leicht öffnen.
Allerdings kamen ersteinmal 4 auf die Platine aufgelötete Druckschalter (SW1-SW4)zum Vorschein, an denen man nur sehr schwer Veränderungen vornehmen kann:
Es gibt im ganzen Gerät keine Angriffsmöglichkeit, zwei Kabel
anzulöten, um zumindest den mittleren Druckschalter extern bedienen zu können. Also schaute ich mir die Rückseite der Platine an. Da ich keine andere Möglichkeit sah, habe ich zwei Leiterbahnen an der Oberfläche zugänglich gemacht, indem ich die Lackschickt vorsichtig abgekratzt habe:
Anschließend ließ sich der Kabelanschluß durch vorsichtiges Löten leicht bewerkstelligen:
Bei dieser Gelegenheit habe ich mir auch den winzigen 200 mAh LiPo Akku vorgenommen und ausgebaut, um das Gerät extern mit Strom versorgen zu können. Dazu habe ich den rot-schwarzen Steckeranschluss mit einem weiteren angelöteten weissen Kabel durch eine weitere Bohrung auf der Rückseite des Gerätes nach aussen geführt. Da wo früher der Akku lag, liegen jetzt zwei Kabelknoten als Zugentlastung:
Letztendlich habe ich das fertig umgebaute Gerät drehend gelagert
am Fokuspunkt des Messgerätes befestigt, so dass man jederzeit -unabhängig vom Spiegelabstand- auf die Spiegelmitte oder auch die 70%-Zone zielen kann. Da man mit dem Lasermessgerät kaum exakt auf die Fokusebene gelangt, war die Kalibriermöglichkeit wieder mal Gold wert.
Ich habe nun einen externen Handtaster am Kabelende angebracht, mit dem man die Lasermessung starten kann, ohne Druck und Schwingungen auf das Gerät zu übertragen.
Und da isses...das wohl erste Foucaulttestgerät mit präziser Laserentfernungsmessung der Welt: [:D]
cs,
Alfredo
ps: Robert, den Eddingstift brauchst du für den Grob- und den Feinschliff gar nicht, da bei der da noch groben Oberfläche die Lasermessung noch sehr gut funktioniert. Erst bei der Politur gehen die Problemchen los. Da funktioniert das schon, allerdings muss man einen relativ großen Fleck draufkritzeln. Ich habe das mit einer verspiegelten Sphäre probiert und es geht, solange man diese Stelle wirklich sehr deckend anmalt. Die Reinigung danach ist aber eine Sauerei. Mit dem Klebeband geht das Ganze unterm Strich doch einfacher finde ich...
Hallo Alfredo,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
nachdem ich jetzt wirklich konsistent sehr gute Erfahrungen mit diesem "kleinen Schwarzen" gemacht habe, habe ich mich entschlossen, Alois´ ehemaligen Foucaulttester mit diesem Laser aufzurüsten, um blitzschnell die Brennweiten bzw. ROC per Knopfdruck ermitteln zu können. Dazu ist es notwendig, den Laser über ein Kabel per Handtaster "fernsteuern" zu können. Also machte ich mich an dem Gehäuse zu schaffen. Es ließ sich zum Glück nach dem Lösen zweier kleiner Schrauben sehr leicht öffnen.
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Und zum Vorschein kommt: chinesische Improvisationskunst [:D] . Die Maske für das Display ist wirklich nett.
Der Einsatz von "Knackfröschen" für Tasten ist weitverbreitet, für Massenprodukte ist dies sehr günstig. Der Rest sieht gar nicht mal übel aus. Immerhin FR4 Leiterplatten, kein Hartpapier (Hakle feucht [:p]).
Die Kratztechnik verwende ich oft bei Korrekturen an Prototypen. Am besten geht das mit einem Skalpell. Idealerweise lötet man dann dünnen Fädeldraht an, das minimiert die Hebelwirkung. Wenn das Kabel aber, wie hier, nicht mehr bewegt wird, gehts auch mit etwas dickerer Litze.
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
Letztendlich habe ich das fertig umgebaute Gerät drehend gelagert
am Fokuspunkt des Messgerätes befestigt, so dass man jederzeit -unabhängig vom Spiegelabstand- auf die Spiegelmitte oder auch die 70%-Zone zielen kann. Da man mit dem Lasermessgerät kaum exakt auf die Fokusebene gelangt, war die Kalibriermöglichkeit wieder mal Gold wert.
Ich habe nun einen externen Handtaster am Kabelende angebracht, mit dem man die Lasermessung starten kann, ohne Druck und Schwingungen auf das Gerät zu übertragen.
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Das ist sehr interessant. Ich habe aber nicht ganz verstanden, wie Du da vorgehst. Habe ich das richtig verstanden, dass Du:
- den Laser in einem Drehpunkt, der *ungefähr* in der richtigen Entfernung liegt, aufhängst
- der Drehpunkt so gut als möglich auf der optischen Achse liegt
- anschliessend kalibriert wird
Aus geometrischen Gründen müsste der Drehpunkt so genau als möglich auf der optischen Achse liegen, damit es bei kurzen Brennweiten keinen Parallaxenfehler gibt.
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
ps: Robert, den Eddingstift brauchst du für den Grob- und den Feinschliff gar nicht, da bei der da noch groben Oberfläche die Lasermessung noch sehr gut funktioniert. Erst bei der Politur gehen die Problemchen los. Da funktioniert das schon, allerdings muss man einen relativ großen Fleck draufkritzeln. Ich habe das mit einer verspiegelten Sphäre probiert und es geht, solange man diese Stelle wirklich sehr deckend anmalt. Die Reinigung danach ist aber eine Sauerei. Mit dem Klebeband geht das Ganze unterm Strich doch einfacher finde ich...
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Danke für das Experiment. Ich habe mich vermutlich nicht klar ausgedrückt. Der Eddingtest beim Feinschliff wird natürlich für den Lasertest nicht benötigt, hilft allerdings, Abweichungen von der Sphäre beim Feinschliff festzustellen.
Aufgrund der Schweinerei mit dem Klecks ist aber vermutlich bei der Politur ein dünner Klebstreifen wirklich die bessere Wahl. War ja einfach eine Idee...
Meine Geräte sind vor ein paar Tagen beim Paketlagerdienst in Weil am Rhein eingetroffen. Da aber BaWue (btw. zu Recht) auch grenznahen Einkaufstourismus unterbinden will, kann ich diese ohne Klimmzüge nicht abholen. Muss also noch etwas warten, ausser ich hab mal geschäftlich in Weil zu tun.
Herzliche Grüsse
Robert
Hallo Robert,
lustig, dass ihr das bei Prototypen auch so macht mit den Zugangspunkten. Ich hatte keine Ahnung wie ich sonst rankommen sollte an den Schalter. Hält aber dank der Zugentlastung wirklich gut. Aber deinen Tipp mit der feineren Litze (hatte eh die Hälfte der feinen Drähtchen schon abgeknippst) merk ich mir, danke!
Das mit dem Drehpunkt hast du schon richtig verstanden. Ich bin so nah wie ich konnte and den künstlichen Stern, also die optische Achse ran.
Nur die Lage IN Richtung der optischen Achse konnte ich nicht -bis auf ca. 4mm- aus Platzgründen erreichen. Habe dann mit einem meiner Spiegel, bei dem ich den ROC exakt kenne, kalibriert. Musste also nicht einmal mit dem Klasse 1 Maßband nachmessen. Dennoch habe ich den Laser am vorderen Ende über eine Schraube drehend gelagert gemacht (die Drehachse liegt horizontal), damit ich eben im Bedarfsfall auch die 70% Zone erreichen kann.Vor allem für Spiegel größer als 20 Zoll, wo ich nicht mehr in Autokollimation messen kann, besser. Der Parallaxenfehler ist wirklich verschwindend klein, wie ich festgestellt habe, da der Winkel mikrig ist. Wenn ich auf die Mitte des Spiegels ziele, was bei mir der Standardfall ist, ist die Messung jedenfalls innerhalb der von mir angepeilten 1mm-Genauigkeit, passt also wunderbar. Es macht jedenfalls echt viel Spaß mit dem Gerät zu arbeiten, weil mir der ROC nun innerhalb einer Sekunde angezeigt wird, wirklich sehr praktisch
cs,
Alfredo
Hallo Alfredo,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
lustig, dass ihr das bei Prototypen auch so macht mit den Zugangspunkten. Ich hatte keine Ahnung wie ich sonst rankommen sollte an den Schalter. Hält aber dank der Zugentlastung wirklich gut. Aber deinen Tipp mit der feineren Litze (hatte eh die Hälfte der feinen Drähtchen schon abgeknippst) merk ich mir, danke!
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Hauptproblem ist meistens der Draht selber. Man sollte zwischen Lötstelle und bewegtem Drahtteil genügend Biegeradius lassen, sonst bricht er bei der Lötstelle.
Anbei ein Bild:
roter Draht ist Fädeldraht, die Sauschwänze sind aus versilbertem Draht als Messpunkt für Oszi-Sonden. Die kleinsten Bauteile haben Baugrösse 0402 (1.0x0.5mm), das IC Padraster 0.65mm [;)]
Zum Messaufbau: danke für die Beschreibung. Da ich meinen Tester ja komplett neu mache, habe ich vielleicht etwas mehr Freiheitsgrade. Dieser Thread kam jedenfalls genau zur richtigen Zeit [8D] .
Erst mal muss ich aber an die Laser rankommen [}:)] . Dann werd ich mich auch mal an einen Umbau wagen und das Teil in den Tester integrieren.
Herzliche Grüsse Robert
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