Sylla, Dennis (2016)
Weiterentwicklung eines Monochromatoraufbaus zur spektralen Sensorcharakterisierung.
Technische Universität Darmstadt
Bachelor Thesis

Abstract

In dieser Arbeit werden ein Filterrad und eine Sensorhalterung entwickelt, mit denen sich Farbsensoren spektral vermessen und charakterisieren lassen. Je nach Art von Farbsensor weisen sie verschiedene Charakteristika bezüglich Intensität und Einfallswinkel des Lichts, sowie der Temperatur auf. Mit Hilfe des Filterrads ist es möglich, die Intensität des einfallenden Lichts stufenweise zu reduzieren. Das Filterrad besteht aus zwei hintereinander geschalteten Drehscheiben, die sich unabhängig voneinander drehen lassen und bis zu acht verschiedene Neutraldichtefilter aufnehmen können. Dadurch ergeben sich 64 Kombinationen. Das Bedienen des Filterrads ist durch eine Arretierung und durch Schrittmotoren manuell sowie motorgesteuert möglich. Die anderen beiden Charakteristika lassen sich durch die konstruierte Sensorhalterung überprüfen. Farbsensoren der Größe 40mm x 40mm werden in eine Sensorfassung gelegt und mit einem Sensorrahmen fest gestellt. Durch eine horizontale und vertikale Lagerung ist es möglich, den Sensor um beide Achsen beliebig zu schwenken. Zwei eingebaute Schrittmotoren ermöglichen es, über Zahnradgetriebe definierte Winkeleinstellungen vorzunehmen. Die Temperatur am Farbsensor wird durch ein Peltier-Element eingestellt. Um eine Temperaturregelung anzuwenden, wird in der Sensorfassung der Temperatursensor PT100 eingelassen. Durch die Rückmeldung der Ist-Temperatur an der Sensorfassung kann über eine stromgesteuerte Regelung das Peltier-Element nachgeregelt werden. Eine temperaturabhängige Charakterisierung der Farbsensoren beschreibt das Verhalten der Empfindlichkeit über die Wellenlänge bei steigender Temperatur. Innerhalb der Arbeit werden beide Konstruktionen aufgebaut und für Erstmessungen in Betrieb genommen.

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