Spectroscope à base de photodiode

[invitef004b597]

Bonjour à tous.
Je suis un petit nouveau sur ce forum et dans le domaine de l'électonique en général et je dois réailiser un projet pour mon école.

Le principe de ce projet est de réaliser un capteur qui suit l'évolution d'une raie spectroscopique et ensuite de conditionner le signal pour renvoyer un signal haut lorque la raie n'est plus suffisement intense (fin de process par exemple). Pour cela j'utilise une photodiode avec un filtre interférentiel pour selectionner la raie qui m'intéresse.

Ayant très peu de connaissance en électronique (ah si j'avais écouté en cours!) j'ai réaliser un premier schéma mais je n'ai aucune idée du fonctionnement en détail des composants sélectionnés.

Principe: Le signal de la photodiode est envoyé dans un dérivateur ( lorque le signal sera nul je récolte un zéro? TL071 pour l'AOP) puis dans un comparateur lm393 que je souhaiterais monté en inverseur afin d'avoir un signal haut lorsque le signal de la photodiode est nul.

Comme vous pouvez le voir sur le schéma ci-joint il me manque pas mal de détail genre comment on branche le 393 en inverseur et surement beaucoup d'autre chose genre résistance de pull-up et capa de découplage.

La conception n'est pas figé, si vous pensez avoir une meilleure idée de réalisation je suis ouvert à toute aide.

Je vous remercie par avance de votre aide.
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[invite1c20f11a]

Bonjour panpan,

Trop peu de renseignements!
1)Tu es dans quelle classe de quelle école, que l'on voie le niveau.
2) Tu mélanges niveau et dérivée, rappelle-toi: DERIVEE= VARIATION
Exemple: le secteur 230V, quand il passe par le niveau zéro volt, sa dérivée est maximale:
. .u=325sin(wt), (c'est le 230volts du secteur 50Hz) et vois sa dérivée:
. .u'=325cos(wt)xw = 325x100xpi volts par seconde
Quand le sin passe par zéro , le cos passe à 1 ce qui donne une dérivée de 102.102volts/ seconde !

Donne plus de renseignements s'il te plaît.
pont

[invitef004b597]

Je suis en 4eme année d'école d'ing spécialité optique ( et aussi electronique!).

Le signal de la photodiode est continue donc c'est effectivement les variations de ce signal que je veux dériver. Ce que je pensais faire avec ce dérivateur, c'est lorsque le signal renvoyé par la photodiode est constant, obtenir une dérivé égale à 0. Ensuite inversé ce 0 pour en faire un signal haut relié à un avertisseur sonore ou visuel signalant la fin du process.

Quel information dois-je te donner plus précissement?

Merci.

[PIXEL]

Quel information dois-je te donner plus précissement?

Merci.

la vitesse de variation! puisque tu veux exploter une dérivée...

je sens venir un traitement numérique des infos , plus en adéquation avec les solutions actuelles.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef004b597]

Je ne sais pas si c'est ce que tu demande, mais la doc de la photodiode Hamamatsu S5971 (radiospares 415-5637) me donne une vitesse de 75MHz dans les conditions d'alimentations de mon probleme (5V-7.5V a peu près).

Après je ne cherche pas à réaliser un capteur très rapide, le process que j'étudie tournant au alentour de 10min.

Je veux juste detecter l'absence de variations du signal de la photodiode.

Merci.

[alainav1]

bonjour,
peux tu preciser ce que la photodiode regarde (largeur d'une raie lumineuse ?) et ce que tu veux detecter (variation de l'intensité lumineuse ?)
j'ai realisé une detection avec une photodiode qui consite à detecter une variation rapide de lumiere pour declencher un appreil photo avec un µP (pic 16F )
.
est ce type de fonction que tu cherches ?
cordialement
alain

[invitef004b597]

A alainav1:
Alors, mon système est un système de détection de fin d'attaque de résine (procédé entrant dans la chaine des étapes de fabrication de microélectronique). Donc lors de la dégradation de la résine par un plasma, du CO se dégage. J'observe donc la raie du CO à 520nm (FWMH du filtre 10nm centré sur 520nm). Le processus avancant il y'a de moins en moins de CO dans la chambre et donc l'intensité lumineuse mesuré par la photodiode diminue également. On considère que le process est finie lorsque cette intensité ne varie plus (d'où mon choix du dérivateur , signal constant->dérivé nul). Ce process étant relativement lent (10min) je n'est pas spécialement besoin d'une détection rapide, juste que lorsque le signal de la photodiode ne varie plus, j'obtienne un signal genre niveau haut 5V. Merci

[alainav1]

bonjour,
je propose cette solution avec un pic
mesurer la tension au bornes de la photodiodes (fonction de la luminosité)
attendre un "certain temps "
refaire une mesure
calculer l'ecart de tension
si cette ecart est inferieur à un certain seuil (a definir )on considere qu'il n'y as pas de variation donc on declenche une action.
(avec un pic sur l'entrée analogique on peux mesure une tension entre 0 et 5V (ce qui correspont à 1024 points donc 1 point = 5mV )
voila pour la demarche (ce qui peux se programmer facilement)
cordialement
Alain

[invitef004b597]

Le probleme ce que je n'ai pas de PIC et dois me débrouiller avec des composants analogiques. Mon projet consiste en fait à mettre en forme le signal de la photodiode et ce signal est ensuite injécté dans l'automate de la machine et est ensuite pris en charge par le soft.
C'est pour ca, mes questions sont plus comment monter le LM393 en inverseur, comment ca marche vraiment un dérivateur et comment coupler le tout.
Merci quand meme Alain.

[alainav1]

bonjour,
quand l'intensite lumineuse varie connais tu la variation de la tension en fonction du temps ? (ou du moins l'ordre de grandeur )

cordialement
Alain

[invitef004b597]

Autre point délicat, le cahier des charges du système implique que, globalement, mon système doit être indépendant des paramètres de la recette.
Je m'explique, dans ce type de procédé la quantité( l'épaisseur de résine déposé sur les wafers) peut varier ainsi que le type de résine. Donc l'intensité lumineuse peut varier selon le type de résine et la courbe de retrait de résine en fonction du temps également. Ce qui fait que je dois produire un système qui s'ajuste pour toute épaisseur et type de résine en gros juste avec un potar qui permet de faire varier la tension de polarisation de la photodiode.
Mais en gros on peut dire que pour Vpol=15V et une charge de 100k derrière, la variation du signal de la Photodiode est max 1 à 2V par minutes.
Merci.

[alainav1]

bonjour,
donc si la tension ne varie pas plus de 3mv par 1/10S tu consideres qu'il faut envoyer le signal ?
et tu veux faire ça avec des composants classiques (ampli op comparateur ..)
cordialement
alain

[PIXEL]

traite un phénoméne aussi lent en analogique, c'est trés délicat...

je ne dis pas "impossible" puisque ça s'est fait avant le traitement numérique.

mais revenir à ça maintenant , avec des constantes de temps de l'ordre de la minute avec des condensateurs.... c'est chercher les monstrueux ennuis qu'on eu nos parents avec les ordinateurs analogiques.

[invitef004b597]

donc si la tension ne varie pas plus de 3mv par 1/10S tu consideres qu'il faut envoyer le signal ?
alain

Je ne comprend pas trop, envoyer le signal? Le signal est mesuré en continue; es-que tu veux dire que pour le dérivateur avec d'aussi faible variations , il sera constant en permanence pour lui?

Je vais faire des test de retrait de résine demain et je vais brancher la photodiode sur la machine et mesuré le courant de la photodiode aux bornes d'une résistance, j'en saurais déja donc un peu plus sur les variations de celle-ci.

Merci pour votre aide. A demain!

[alainav1]

bonjour,
je pars en vacances demain donc a plus
cordialement
alain