Matematické Fórum
Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.
Nástěnka
❗22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
❗04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
❗23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.
Nejste přihlášen(a). Přihlásit
#1 21. 05. 2018 11:50
Výkon laserového ukazovátka
Zdravím, řeším úlohu určení výkonu laserového ukazovátka. Naměřené hodnoty jsou - napětí a proud na baterce v ukazovátku 2,74V a 0,25A. Tedy mám příkon 0,68W. Poté jsem provedl měření, kdy jsem zapsal počáteční/pokojovou teplotu a následně jsem nechal svítit ukazovátko na senzor teploměru a po cca minutě jsem zapsal ustálenou teplotu. Změna teploty byla přibližně 1,13°C.
S těmito hodnotami bych měl určit výkon daného laseru. Jak mám tyto údaje zkombinovat, abych se dostal úspěšně k výsledku? Děkuji za každou radu
Offline
#2 21. 05. 2018 12:40 — Editoval edison (21. 05. 2018 12:57)
Re: Výkon laserového ukazovátka
Pokud by byla známa účinnost ukazovátka, dal by se z příkonu spočítat výkon. Tato cesta je asi zcela nereálná, protože obsahuje diodu neznámých parametrů a nějakou elektroniku též neznámých parametrů.
Pokud by byla známa tepelná kapacita senzoru, lze ze zjištěné rychlosti nárůstu určit jím pohlcený výkon. Jednoduché by to bylo, pokud by pohltil všechno záření a sám ztrácel teplo zanedbatelnou rychlostí.
Jako reálné se mi jeví cesty:
1. Udělat několik měření teploty senzoru a z toho vypočítat velikost pohlceného výkonu se započtením vlivu ztrát tepla ze senzoru (rychlost nárůstu teploty bude s časem klesat podle stejného vztahu, jako třeba napětí na integračním RC článku).
2. Udělat na teplotní senzor nástavec obsahující pohlcovač paprsku a topení: Vezme se měděný váleček, do něj se vyvrtají díry na paprsek, senzor a topení. Díra na paprsek se začerní. Postup:
- Svícením do díry se váleček ohřívá, až se nakonec nárůst teploty zastaví.
- Zhasne se laser a zapne topení. Najde se takový výkon, aby teplota válečku zůstala zachována. Tento výkon je shodný s výkonem laseru (tato metoda se používá u CO2 laserů s desítkami až stovkami W, ale při troše snahy půjde použít i okolo 1 W).
3. Výkon se změří za použití fotodiody, kde se v katalogovém listě najde, kolik má A/W pro danou vlnovou délku, změří se zkratový proud a z něj určí dopadající výkon (tato metoda se používá pro malé lasery s výkonem do stovek mW)
Edit: Při 3 nezapomenout, že aktivní plocha čipu fotodiody musí být dost velká, aby se na ni celý paprsek vešel. Vhodná může být třeba BPW34:
https://www.vishay.com/docs/81521/bpw34.pdf
Offline