BP:Kameramodell

In diesem Projekt soll ein Aufbau reaisiert werden, der die Funktionsweise einer Kamera verdeutlicht. Hierfür soll eine Pixelmatrix aus 3x3 Pixeln aufgebaut werden.

Theoretischer Hintergrund

Für ein Verständnis des Verstärkerkonstrukts der 3x3 Pixelmatrix sollte der Aufbau und die Funktionsweise eines Operationsverstärker als Photodiodenverstärker bekannt sein. In dem Projekt wird der Operationsverstärker als Integrator verwendet, wodurch das Signal nicht nur aufgrund der Rückkoplug verstärkt wird, sondern auch direkt integriert.

Abbildung Y: Fertiges Kameramodell

Versuchsanleitung

Benötigtes Material

• Neun Photodioden (BPW 34)
• Drei Operationsverstärker (TLC 271 ACP)
• Arduino Uno
• Zwei Kondensatoren (1 µF)
• Drei Mosfet (K117)
• Drei Widerstände (100 kΩ)
• 3D gedrucktes Gehäuse
• Punkt-Streifenrasterplatine mit den Maßen 6 cm × {\displaystyle \times } 5 cm und 16 cm × {\displaystyle \times } 10 cm
• Lötkolben, Lötzinn, Silberdraht, Kupferlitze (0,14 mm), Zange

Versuchsaufbau

Schritt 1

Die einzelnen Photodioden werden auf eine Platine gelötet zu einer 3x3 Pixelmatrix. Abbildung X stellt dies dar.

Schritt 2

Die 3x3 Pixelmatrix wird anschließend mit dem Versträrkerkonstrukt verbunden. Das Verstärkerkonstrunt kann der Abbildung XX entnommen werden.

Schritt 3

Nun sollte der Schaltplan der Abbildung XXX gleichen.

Abbildung X: Dargestellt wird die 3x3 Pixelmatrix und deren Verbindung

Abbildung XX: Dargestellt wird das Verstärkungskonstrukt

Datei:Schaltplan Kameramodell.jpeg

Abbildung XXX: Dargestellt wird der Schaltplan

Versuchsdurchführung

Die 3x3 Pixelmatrix wird in Richtung des abzulichteten Gegenstands ausgerichtet. Das dabei entstehende Signal wird mithilfe der Photodiodenverstärker verstärkt und an das Arduinomodul gesendet. Durch die Verwendung eines Pythonskrips werden die jeweiligen Helligkeiten der einzelnen Photodioden ausgelesen. Mithilfe eines Rasters werden die einzelnen Helligkeitswerte einem Grauton zugeordnet.

Software

Text

Auswertung

Hier sollen Diagramme, Werte und eine Fehlerabschätzung zum Experiment hin. Gegebenenfalls können hier auch Gleichungen eingebunden werden. Mathematische Ausdrücke werden durch den <math>-Tag initiiert:

$\mathrm {i} \hbar {\frac {\partial }{\partial t}}|\,\psi (t)\rangle ={\hat {H}}|\,\psi (t)\rangle .$

Beim Vergleich mit Literaturwerten oder ähnlichem sollte durch die Referenzumgebung <ref> auf geeignete Quellen verwiesen werden, diese erscheinen dann auch automatisch am Seitenende.

Mögliche Probleme und ihre Lösungen

Treten beim Experiment häufiger Fehler auf? Bitte beschreibe sie hier.

Sicherheitshinweise

Hier nötige Sicherheitshinweise notieren. Ggf. Betriebsanweisung verlinken.

• Influenzmaschine

Fotos

Am Ende des Dokuments kommt eine Galerie aller Bilder, die zu diesem Experiment unter dem Namensraum "Datei:" bereits vorhanden sind. Im Allgemeinen lohnt es sich häufig auch, bereits bestehende Texte und deren Syntax zu betrachten:
<div class="row"> <div class="large-4 large-centered columns"> <ul class="example-orbit" data-orbit> <li> [[Datei:Bild.png|slide 1]] <div class="orbit-caption"> Bildbeschreibung </div> </li> </ul> </div> </div>

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       Ein Kolibri
  

Literatur

Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter CC BY-NC-SA 4.0