Entscheidend ist die Signalverarbeitung - Board zur Ansteuerung

Eine 4-Quadranten-Diode besteht aus vier einzelnen Photodioden, die durch einen schmalen Spalt voneinander getrennt sind. Durch die gleichzeitige Herstellung der Dioden auf einem Substrat wird eine sehr homogene Schichtdicke und Dotierung der 4 Dioden erreicht, sodass die Photoströme der einzelnen Segmente als identisch bei gleicher Lichtmenge betrachtet werden können. Trifft ein Lichtstrahl die Dioden, wird eine Gewichtung der Photoströme vorgenommen und damit die Position gemessen.

X_pos = (2+3) – (1+4) / Summe
Y_pos = (1+2) – (3+4) / Summe

Der größte Unterschied zu den bekannten PSDs ist, dass bei einem PSD die Positionsinformation über die gesamte Fläche geliefert wird und bei einer 4-Q-Diode nur dann, wenn alle vier Quadranten vom Lichtfleck getroffen werden. Für beide Messverfahren gilt, dass die Signalverarbeitung entscheidend ist für die Qualität des Messresultats.

Die von LASER COMPONENTS angebotene Elektronik, für die nur eine Spannungsversorgung von 15 – 28 VDC erforderlich ist, erfüllt noch weit mehr als zur reinen Signalauswertung nötig wäre.

Trifft ein Lichtstrahl auf die Photodioden, werden die Photoströme mittels eines stufenlos anpassbaren Transimpedanzwandlers in eine der Lichtmenge entsprechende, normierte 0 – 10 VDC Spannung gewandelt. Aus diesen Spannungen werden Differenzen, Summen und eine Gesamtsumme gebildet. Die Differenzen geben die Positionen des Lichtstrahls zu den angrenzenden Dioden wieder. Durch die Summierung und anschließende Differenzierung nach obenstehender Formel wird die reale Position des Strahls in X und Y Richtung gebildet. Die Teilung des Positionswertes durch die Gesamtsumme mit dem integrierten Analogrechner eliminiert Schwankungen der Lichtleistung, erlaubt den Betrieb der Schaltung mit unterschiedlichsten Leistungen und beseitigt in weiten Bereichen eine Beeinflussung durch Verschmutzung.

Eine weitere Besonderheit ist die vollständige Unterdrückung von Interferenzen, die bei der Verwendung eines Lasers unweigerlich an den Grenzschichten von Schutzgläsern in Front der Empfänger auftreten. 

Datenblatt:

 LC-301 DQD 112 K

Hersteller:
LT LaserTools GmbH

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