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Arbeiten an Licht und messen von Licht

Für viele der kommenden Projekte benötigen wir das „richtige“ Licht. Der Fotobioreaktor will im „rechten“ Licht stehen. Es soll dafür nicht nur ausreichend in der Menge / Intensität sein. Auf die richtigen Wellenlänge kommt es ebenfalls an. Die Biomasse in Bioeaktoren ist optisch zu bestimmen. Das Fotographieren von fallenden Tropfen erfordert Licht nicht nur bei der Beleuchtung des Tropfens, ein Fotounterbrecher (Lichtschranke) muss auch den fallenden Tropfen erfassen, um die Kamera im richtigen Moment auszulösen ….

Zum Einstieg befassen wir uns mit lichtabhängigen Widerständen und dem prinzipiellen Erfassen analoger Messdaten mit dem Arduino. Da die Boards „nur“ Spannungen und diese zudem nur in engen Bereichen (Beim Uno zwischen 0 und 5 V) erfassen können, braucht es spezielle Schaltungen wie zum Beispiel die Spannungsteilerschaltung. Signale vieler Sensoren werden auf „Spannung“ als Messgröße umgesetzt. So gelingt die Messung von aerosolischen Alkoholkonzentrationen ebenfalls über diesen Weg.

http://www.learningaboutelectronics.com/Articles/MQ-3-alcohol-sensor-circuit-with-arduino.php

sowie eine ganze Reihe unterschiedlicher, weiterer Gase

http://playground.arduino.cc/Main/MQGasSensors

Zur Vorbereitung können die entsprechenden Kapitel in dem auf dieser Seite verlinkten Buchmaterial dienen, aber auch:

Nr.08 Fotowiderstand

http://www.instructables.com/id/How-to-Use-a-Light-Dependent-Resistor-LDR/?ALLSTEPS

und weil uns die leuchtende LED als Antwort zu wenig ist:

http://www.instructables.com/id/Control-Servo-with-Light/?ALLSTEPS

Eine Einführung in die Grundlagen zum Beispiel des Spannungsteilers findet sich hier:

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0201111.htm

und wenn es dabei um das Zusammenspiel mit dem Arduino geht:

http://popovic.info/html/arduino/arduinoUno_1.html#Die_Spannungsteilerschaltung

Da die Messdaten später noch gebraucht werden, um zum Beispiel die Messunsicherheit zu schätzen, Glättungsfunktionen kennenzulernen und um Regelsysteme aufzubauen erscheint der Einsatz des Programms CoolTerm sinnvoll. Das gibt es für Windows, Mac und Linux als Freeware.

http://freeware.the-meiers.org/ Hier gibt es das Programm Coolterm.

Eine kurze, lesenswerte Einführung findet sich auf den Seiten von Sparkfun.

https://learn.sparkfun.com/tutorials/terminal-basics/coolterm-windows-mac-linux