Bau eines einfachen Photometers

Teil 2 - Die einfache Schaltung

Von den ersten Überlegungen ist weniger als die Hälfte an Bauteilen übriggeblieben - und es funktioniert doch :-)

Somit die Schaltung samt Erklärung:

die sehr gut gelungene Zeichnung der Schaltung wurde mir von Armin Richter übersandt - danke :-)

Von links nach rechts fortschreitend:

Ganz links ist die Buchse für ein kleines Steckernetzteil mit 12 Volt Ausgangsspannung (Gleichspannung oder pulsierende Gleichspannung) eingezeichnet. Damit bei verkehrter Polung nichts passieren kann, folgt dann in der Plusleitung eine Diode 1N4007 oder ähnlich. Anschließend kommt noch ein Elektrolytkondensator 470 Mikrofarad / 40 Volt, der die eventuell pulsierende Gleichspannung noch glättet. Vor und nach dem 8-Volt 3-Punkt-Spannungsregler (kleinste Ausführung) kommt noch ein Kondensator von je 47 Nanofarad zwischen Plus und Minus. Vor dem Spannungsregler liegt noch über einen Vorwiderstand von 650 Ohm eine rote Leuchtdiode als Melder, daß das Gerät aktiv ist (Steckernetzteil angesteckt) - "Ein".

Alles bisher war nur Spannungsversorgung und Meldung - jetzt kommt der tatsächliche Meßkreis:

Als Lichtsendeleuchtdiode könnte man grundsätzlich eine "weiße" Leuchtdiode verwenden (links von dem "M"), deren Spektrum mehrere Farben enthält; diese ist nur ganz schön teuer (etwa 100 ATS oder so 15 DM) und auch nicht notwendig. Nach etlichen Versuchen erwies sich von den gängigen Leuchtdioden eine grüne kleine Leuchtdiode mit Durchmesser von 2,7 Millimeter für den Zweck geeignet. Bei rötlichen und bläulichen Färbungen des Untersuchungswassers zeigte sich die Empfindlichkeit höher als bei einer gelben oder roten Leuchtdiode. Der Vorwiderstand hat 330 Ohm und mindestens ein Watt Belastbarkeit, was den Zweck hat, daß sich der Widerstand im Betrieb praktisch nicht erwärmt und so die Leuchtdiode immer mit der selben Lichtstärke leuchtet. Die Lebensdauer der Leuchtdiode sollte bei den etwa 15 Milliamper, die durch sie fließen, einige Jahrzehnte sein....

Über den Küvettenhalter bzw die Meßstrecke ("M") wird noch später berichtet. Am anderen Ende der Meßstrecke befindet sich ein "LDR" ein lichtempfindlicher Widerstand, der bei den hier vorliegenden Verhältnissen im beleuchteten Zustand (mit der grünen Leuchtdiode bei komplett zusammengebautem Gerät gemessen - siehe später) angeleuchtet etwa 10 Kiloohm Widerstand hat. Der LDR teilt sich die 8 Volt Spannung mit einem 10 Kiloohm Vorwiderstand. In der Mitte ist ein Punkt (A1) der Ausgangsklemme für das Digitalvoltmeter. Der zweite Punkt für das Meßgerät (A2) wird durch einen Spannungsteiler gebildet, der von oben nach unten aus einem Vorwiderstand von 650 sowie zwei linearen Potentiometern von 10 Kiloohm ("GROB") und 470 Ohm ("FEIN") gebildet wird. Die Klemme A2 liegt am Schleifer des 10 Kiloohmpotentiometers, das 470-Ohm Potentiometer ist als einstellbarer Widerstand (bis Null) geschaltet.

Die Funktion ist nun so, daß das Gerät eingeschaltet wird und mit den Reglern "Grob" und "Fein" auf Nullauschlag des Digitalvoltmeters einjustiert wird (beide Spannungsteiler im selben Verhältnis der Widerstände...). Sodann kommt die gefärbte Meßlösung zur Anwendung, die den Widerstand des LDR erhöht und somit die Spannung Richtung Plus verschiebt - die Anzeige des Voltmeters geht von Null auf einen Meßwert, der in der vorher kalibrierten Vergleichskurve abgelesen wird.

So, wer schon die Bauteile besorgen will, hier noch die Stückliste aller notwendigen Bauteile für die Herstellung des Gerätes, die Etwapreise in österreichischen Schillingen:

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