se en lysdiod 1km

Lysdioder, Optiska sensorer, Fiberoptik, Displayer, Lasrar, Optiska kopplare
E Kafeman
Inlägg: 3552
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: se en lysdiod 1km

Inlägg av E Kafeman »

Vet inte vad "batteri-drift" innebär. Är det några AA-celler eller bilbatteri..
Vet inte heller vad det innebär att något ska kunna ses på 1km avstånd. Är det i alla riktningar eller räcker det med en specifik betraktnings-punkt.
Skillnaden i effektbehov för en sfär relativt enskilda betrakningspunkten, om vi antar att den är 10 centimeter i diameter mha av avancerad optik är 1:1200.000.000. Batteridrift relativt ett kärnkraftverk...

Om man ska begränsa betraktningspunkten yta så är det extrremt mycket billigare och energieffektivare att använda en bättre laser-diod med optik som från början inte sprider över så stor yta än mer avancerade optiska linser och vanlig lysdiod.

Om man antar att det är endast är en punkt som ska belysas mha billig lysdiod och billig optik och antar att "batteri" är något i stil med bilbatteri om det ska kunna lysa längre stund kan man jämför med de bästa fjärrljusen för bil.
Sådan i max smalstrålande utförande kallas pencil-beam, dvs strålbilden påminner om en smal penna. Sådana av god kvalitet kan mha av H7 ledlampa lysa med styrkan 1 lumen på en km avstånd. Ledlampan är då ändå bland de starkast lysande H/ och brukar förbruka 20 Watt.

Är det några AA-batterier som ska driva 20W ledljus så blir det kortvarigt ljus.

Punktformig ljuskägla som ger ljusstyrkan 1-lumen är inga problem att se i mörker men i dagsljus ser man den bara om det är riktigt mörka bakgrund på större yta runtom. Med klar himmel bakom är det inte möjligt att med ögon identifiera ljuset utan kikkar eller något sådant. Är ljuset lågt utefter marken så tillkommer att skiftande lufttemperaturer skapar optisk diffusion.
Man kan som någon nämnde modulera ljuskällan och på 1 km avstånd mha en detekterande fototrissar placerad i ena tuben på en kikare och som med filter filtrerar ut enbart ljus typ 1kHz+/- 100Hz.och sedan kopplar till en detektor eller ljudförstärkare. Solljuset är en kraftig bredbandig bruskälla som även brusar vid 1kHz men solens utbländande effekt minskar betydligt med bra filter. Är ljuskällan en röd lysdiod använder man ett optiskt filter för denna våglängd för ännu lite bortfiltrering av störkällor.

För att ljuset ska synas dagtid med mörk bakgrund så behöver ljuseffekten vara ca 40.000 ggr starkare än nattetid som rimligt antagande.

Är det bara en punkt varifrån ljuset ska synas och det ska synas i dagsljus och det ska vara rimligt komplicerat samt med rimliga batterier så skulle jag välja en grön laserdiod som ljuskälla.Grönt ljus är våra ögon mest känsliga för och i normala fall finns inte så mycket andra starkare manmade ljuskällor som ger grönt ljus så det blir lättare att skilja från andra ljus.

Hur bra ska optiska egenskaperna vara för laser-källan? Hur mycket sprider ljuset ut sej en klar och torr dag eller ska man har marginal för dimma och termiska effekter? Du har kanske redan någon billig laserpekare att testa med?
Håll upp tummen framför dej. Den täcker då ca 2 grader. Titta på ett mindre hus på 1km avstånd så är det ungefär vad din tumme täcker. Vi kan anta att täckta arean är 10 kvm husvägg som då ger en cirkel på ca 4 meter diameter.
Antag att din laser max täcker den ytan, dvs dispersionen/dazzeling är 2 grader. Det är ungefär där man hamnar med lågpris peklaser. Används något bättre optik och att man inte har behov av att kunna ha så stor yta att betrakta från kan man anpassa det.

Om lasern avger 0.5 Watt effektivt ljus innebär det att effekten som belyser husväggens 10 kvm är ca 0.5uW/cm²
Om du befinner dej framför dessa 10 kvm husvägg så finns internet-exempel på hur starkt du upplever det ljuset i olika ljusförhållanden för ljuskällor typ grön laserpekare:
Laser Pointer.png
Som synes är det stor skillnad mellan dag och nattetid. Det är inte i starkt solljus och inga marginaler för dimma.

Fler jämförande bilder på laser i olika styrkor och färger finns här: https://www.laserpointersafety.com/nodd.html


Detta var bara grova exempel-siffror på rätt vaga antaganden om vad du egentligen frågar efter men det ger dej kanske en ide om vad du behöver i batteri och ljusväg.

Om du kan tänka dej använda kikare så kan man öka räckvidden betydligt.
Ersätter man ögat med fototrissa med optik och optiska färgfilter filter och anpassad (de)modulelering så kan man öka räckvidden än mer. Det är på detta senare sätt man gör i de långdistans fotodetektorer som finns att köpa för några hundralappar och som då kan ge hyggligt säker funktion på 10 meters avstånd.

Ska det vara så starkt ljus att du upplever en allmän ljusförhöjning utan att man tittar direkt mot ljuskällan och inom ett större område på 1 km avstånd på dagtid så måste ljuskällan tävla mot det ljus solen ger med ca 10.000.000 uW/cm².
Jämför laserpekarens 0.5 uW/cm². Det skiljer en faktor 20 miljoner.

Om oturen är framme så går solen ner bakom din ljuskälla och med solen som bakgrund kommer möjligen ljussändarens kropp dämpa totala ljuset som kommer från denna riktning, oavsett om lysdioden lyser eller inte.
Även i normalt dagsljus så kan ljus bakgrund minska möjligheten för ögat att se ljuskällan. Det behöver vara en rätt stor mörk bakgrund för att ögat verkligen ska öka kontrastseendet så att man kan förbättra möjligheten att urskilja ett ljus på 1km avstånd.

Nattetid är en helt annan sak. Det finns ju gott om händelser när man använt laserpekare för att lysa mot flygplan och helikoptrar på kilometer.avstånd.

Vill man utan att öka en laserpekares uteffekt täcka en större betraktnings-area så kan långsam rotation av sändande laserdiod vara en möjlighet.

Eftersom effekten från lasern är låg på detta avståndet är det ingen risk att bränna sönder något eller orsaka ögonskada.
Däremot kan en laser på 0.5W på nära håll vara kraftigt bländande men även om ögat skulle försöka samla ljuset ytterligare genom ögonlinsen är det ingen risk att näthinnan blir mer än tillfälligt bländad. då man kommer automatisk blunda pch försöka undvika att se in i ljuskällan så länge laserljuset är inom synliga våglängder.
IR och UV-våglängder är då farligare då man inte automatisk undviker bländning.

All laser över 5mW uteffekt har säkerhetsföreskrifter. Även om det inte är någon större fara för permanent brännskada vid så små värmeeffekter får man inte riskera att ovetandes personer kommer i vägen för sådant ljus och även svagt laserljus kan upplevas mycket bländande för t.ex. bilförare som då kanske tappar orienteringen för var de är på vägen.
Är det bara en signal som ska överföras så går det avsevärt mycket lättare med 433MHz radio och kravet på batterikapacitet sjunker med minst en miljon gånger..
Det kan bli dyrt med AA-batterier om man önskar lysa upp en husvägg på en kilometers avstånd, i solsken.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
grym
EF Sponsor
Inlägg: 17440
Blev medlem: 16 november 2003, 12:22:57
Ort: i det mörka småland

Re: se en lysdiod 1km

Inlägg av grym »

jag vill se en lysdiod på max 1km avstånd, där jag riktat in lysdioden, en 20-30 graders lysdiod är rimligt lätt att rikta in

laser kan jag prova, där är problemet att kunna rikta in den , tror jag har en handfull fåkronors röda laserenheter jag funderade på till en projekt

även om jag ibland hänförs av kafemans utlägg, så hjälper dom mig inte
inget fel i det
men hadde någon provad något liknande och sagt ja nja nje eller nej så hadde jag sluppit tankarna om det funkar eller inte :)

få se när jag kan gå ut och prova, dom lovar halvuselt väder en vecka framöver, och i detta fallet så är det solsken som behövs :mrgreen:
Användarvisningsbild
FormerMazda
Inlägg: 6389
Blev medlem: 27 februari 2006, 14:59:36
Ort: Asby (Östergötland)

Re: se en lysdiod 1km

Inlägg av FormerMazda »

Å andra sidan så hade jag föredragit sämre/mörkare väder för att sätta upp och se om jag såg den då. Det kommer vara mycket lättare i mörker och du vet var du ska leta när solen väl skiner sen.
Annars står du i solsken och vet inte om du tittar på rätt ställe eller inte ser på grund av solen.
Användarvisningsbild
pi314
Inlägg: 7815
Blev medlem: 23 oktober 2021, 19:22:37
Ort: Stockholm

Re: se en lysdiod 1km

Inlägg av pi314 »

Är det OK att ha en fast monterad kikare på mottagarsidan? Det borde kunna minska kravet på effekt på den batteridrivna "sändaren" rätt mycket.

Användarvisningsbild
MiaM
Inlägg: 12368
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: se en lysdiod 1km

Inlägg av MiaM »

Fast monterad kikare även på sändarsidan är kanske en bra idé.

Ganska mörkt väder men helt fritt från dimma och dis är nog bäst för att rikta.

jag skulle säga att med tillräckligt mycket dimma och/eller regn finns det ingen chans att få detta att fungera. Men om det räcker att det inte har 100% uptime så att säga så kan det ändå kanske gå att få till något.
Användarvisningsbild
grym
EF Sponsor
Inlägg: 17440
Blev medlem: 16 november 2003, 12:22:57
Ort: i det mörka småland

Re: se en lysdiod 1km

Inlägg av grym »

en handkikare på mottagarsidan är ok om det är dom längre avstånden, men 7x så bör man kunna se dom på 150m utan kikare

mörker, regn och dimma är inga problem, kommer bara nyttjas vid ok väder
E Kafeman
Inlägg: 3552
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: se en lysdiod 1km

Inlägg av E Kafeman »

grym skrev: 4 juli 2024, 10:38:26 jag vill se en lysdiod på max 1km avstånd, där jag riktat in lysdioden, en 20-30 graders lysdiod är rimligt lätt att rikta in
I mitt tidigare inlägg ser du ytterst enkelt exempel på vad som krävs för att det ska fungera med extraljus till bil.
20-30 grader är ungefär som ett bredstrålande fjärrljus.
Tänkte om du hade koll på hur sådana ljus lyser var det lättare att förstå relation på räckvidd relativt utbredningen av ljuset för dessa effektnivåer och batteribehov.

Om du haft ett fjärrljus hade du ju kunnat prova själv efter dina förutsättningar.och behov.
grym skrev: 4 juli 2024, 10:38:26 även om jag ibland hänförs av kafemans utlägg, så hjälper dom mig inte
Du fick både teorin på enkel nivå och förenklade överslags-beräkningar samt exempel med hänvisning till praktiska illustrerade exempel. De borde ge enkel hjälp om du fyller på med din specifika situations parametrar om du har normalt IQ då det är en mycket enkel nivå med grova extrapoleringar. Skulle man vara mer exakt i beräölning om vad som behövs kräver ltte bättre definitioner av vad som t.ex. är dagsljus liksom de basparametrarna som jag tidigare påpekade att de saknas. Utan de parametrarna blir din fråga i nivån "hur långt ett snöre räcker".

Det var överförenklat och begränsat av att jag inte visste för det aktuella fallet viktig parametrar.
I brist på dessa gav dej ett antal enkla exempel på tänkbara tekniker med olika krav på batteri, ljuskälla och optik.'

Det är så mycket bättre att du skaffar dej själv förståelsen hur billjus sprids än att du väntar på att någon talar om att denna inte har egen erfarenhet eller grundkunnande och dörför gissar lite occh drar slutsatser i nivå med "nja nje eller nej" vilket är rätt värdelöst information jämfört med de åskådliga bilderna jag länkade till som underlättar för dej själv begripa vad du sysslar med, vilket ger dej bättre förutsättningar att effektivt nå någon form av resultat.

Hade du klarat av att rigga ett billjus så hade du själv på några minuter rätt enkelt kunnat avgöra hur bra du ser vid 1 km fri sikt i dagsljus och natt. Då hade du fått förståelsen om praktiska behovet av ljusstyrka och batteri och sett om de överensstämde med vad jag påstod resp vad som visade på de länkade bilderna.

Jag blir rätt förvånad när man uttryckligen hellre vill ha "nja, nje " i stället för konkreta besked som svar.

Ett svar du fick från mej illustrerat med inklippta bilder visade att det inte blir så imponerande lyse dagtid från en grön lysdiod på 0.5 Watt på en kilometers avstånd och du fick informationen att grönt ljus syns bättre än andra färger.

Nu vill du testa med sämre färg på laserdioder med billig optik och som avger några milliwatt. dvs en hundradel av effekten spm illustreras.
Du reflekterade inte något över om bilderna kunde var dej till hjälp att göra en rimlighets-uppskattning?

Du kan inte referera till egen erfarenhet av billjus på 1 km avstånd i dagsljus? Även om inte själv är ute på vägar och kör så kan du ju ställa dej vid en längre raksträcka och se hur du upplever andra bilars billjus?

Tekniskt är det ännu på lågnivå det jag skrev ovan. Det hade gått att uttrycka på än lägre nivå:
  • Det går åt mer målarfärg att måla en laduvägg ön att bara måla en centimeterstor dutt. Det är samma proportioner på behövda ljuseffekten oavsett avstånd.


Effektbehovet kommer därför att påverkas av hur stor yta du vill belysa eller ha som riktningsbar osökerhersyta.
Tycker du det är dålig information du fick eftersom du skrev att det inte hjälpte dej?

Är det svårt att förstå texten eller bilderna eller vad är det som gjorde att det inte hjälpte dej att begripa vilka faktorer som påverkar om du ska kunna lysa på det sätt du tänkt dej?

Vad gäller dagsljus så klarar man sej med enkla saker för att förstå svårigheterna relativt när det är mörkt ute.
När solen skiner som bäst ger det ca 1000W per kvadratmeter belyst yta. Ta en ficklampan och lys några meter framför dej på dag och natt för att se hur långt du kan se ficklampans stråle vid dessa bägge tillfällen. Det räcker med måttligt dagsljus för att förstå ungefär hur stor skillnaden blir, vilket var exakt det mina inklippta bilder visade.

Kan knappast tro att du inte kan göra dessa rimlighets-uppskattningar och inte redan har praktisk erfarenhet utan hellre vill ha mehä-svar som underlag til vad du nu planerar att göra.
Inte heller dessa mehä-svar kan ge några egentliga svar då de inte vet hur stor yta och starkt du vill ha en yta belyst eller hur stora batterier som är rimliga i sammanhanget eller önskad driftstid på detta batteri.

Även om du tycker att det är bekvämast att någon säjer ja eller nej utan något förbehåll så vet du att de inte har en aning om dina förutsättningar på denna platsen där du tänkt sätta upp någon form av ljus. De vet inte om du tänkt se ljuset eller att något blir belyst, vet inte krav på storlek av ljusytan inklusive vingelmån batterikapacitet eller förväntad driftstid på detta batteri.
Då får du svar baserat på detta.

Du besparar dej själv mycket tid om du istället för för att tro på andras omöjliga och ospecificerade gissningar där inte ens förutsättningarna är givna, att du istället tänker efter vad som är rimligt för att åstadkomma det du vill göra.
Använd din praktiska erfarenhet från bilars lysen, ficklampor och evt lågpris laser. Du behöver inte tro mej, jag kan ha fel. De jag länkar till kan ha fel eller har de missat att det finns ett bättre sätt.
Vänta på mehö-svar är sämsta alternativet.

Jag kan ge dej svaret att ja det går lysa med en laser på 1 km avstånd och man kan se den upplysta ytan även i dagsljus om man belyser en väl skuggad plats.

Att belysa en hel ladvägg med minsta synbart ljus, säj 0.1 lumen (månsken är ca 0,25 lumen) går bra så länge månen inte stör allt för mycket. 0,1 Lumen kan du uppnå med ett medel bilfjärrljus med 35 Watt Xenon lampa på 1 km avstånd.

Att se detta extra-ljuset i solsken kräver någon miljon gånger starkare ljus. Det kan du säkert själv uppskatta vad det skulle kräva i lampväg och hur stort batteriet skulle behöva vara för att räcka i någon timme.
Att det rör sej om faktorer "miljoner" eller mer är helt korrekta förhållanden.

Det innebär inte att det inte längre går se ljuset från lampan. Man måste bara ta bort solljuset.
Sådant är enkelt och kan göras på flera sätt. Jag gav olika exempel i tidigare inlägg hur man gör detta i professionella sammanhang men om ladan finns kan andra alternativ användas för att ta bort solljuset inverkan.

Öppna dörrarna in till ladan och gå så långt in i ladan som möjligt dit solen inte når. Här kan du då se samma upplysning på en innervägg som du såg på ytterväggen på natten. Kommer det in för mycket ströljus där ljuskällan finns kan man masker detta med att stänga ladudörren och borra ett litet hål i dörren så att enbart ljuskällan syns.
Sådant är också optiska förbättringar likväl som vad man kan göra med linser och filter.

Att du inte tycker sådant är till hjälp beskriver väl mera din utgångspunkt relativ vi som är lite mer vana vid sådana saker.

Definitiva svaret på din fråga är "Om du gör rätt baserat på dina förutsättningar kommer det garanterat fungera".

Mehä-svar kommer inte leda till resultat, det är också garanterat.

Sysslar mest med radiovågors utbredning men körde radiokommunikation över laserljus några km i 3 år för en kunds räkning som ville ha dämptabeller relativt vädret, så jag har till skillnad från många andra viss erfarenhet vad som krävs för att överföra ljus i olika oskyddade utemiljöer även om det inte var så lång sträcka. Vågutbredning i olika medier är lite av min yrkesmässig profession och ljus är vågenergi.

Det finns de som klarar betydligt längre sträckor. Laserstråle månen fram och tillbaka används för att mäta hur månens avstånd till jorden varierar. Det var en av Apollo-expeditionerna som satte upp en laserreflektor på månen.
Den belyses från jorden och sedan mäter man tiden för strålen att komma tillbaka.
Avståndet är 384 400 km fast strålen går ju även samma väg tillbaka så det bli uppåt 770 000 km.
Radioamatörer brukar också roa sej med månstuds, lyssna på sitt eget eko men det är lägre våglängder som är lite lättare att nå långt med.

De riktigt stora ljus-avstånden som vi kan se med blotta ögat kommer från andra galaxer. Trots rejäla ljuskällor blir galaxerna svårare att se i dagsljus.

Här en EBAY-ficklampa som klarar 45 km och det är ingen överdrift.
Däremot kan man fundera på hur länge batterierna räcker med den angivna effektförbrukningen.
flashlight.jpg
De flesta ficklampor klarar att lysa betydligt längre bort än 45 km.
Fotonerna som utgör ljuset fortsätter ut i oändlighetens universum så länge inget blockerar.

Ficklampor fungerar inte sämre i dagsljus än vad de gör i natt-mörkret.
Det är bara de med klenare ögon som dagtid får svårare att urskilja ficklamps-ljuset relativt annat ljus.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
grym
EF Sponsor
Inlägg: 17440
Blev medlem: 16 november 2003, 12:22:57
Ort: i det mörka småland

Re: se en lysdiod 1km

Inlägg av grym »

utan att vara elak, dina inlägg har hög kvalitet och jag gillar dom
här ville jag bara ha ett klart nej, ja eller nja nje
hadde någon provat så kanske man kunde få besked
skyltarna på bensinmackarna syns dagtid, men frågan är hur långt en enskild lysdiod funkar, eller ett litet kluster

letade igenom låddor med saker och hittade röd 10mm lysdiod som skall testas

ska prova fåkronorslaser med
hadde funderingar om hur man ska rikta in den, men skriver ut en hållare för kamerastativ, med fäste för ett enkelt kikarsikte och en hållare för lasern undertill som går att justera
den kan jag använda till en annan sak som behöver göras i höst så ingen direkt bortödslad tid

sedan får jag prova några gånger och se hur det fungerar :)

ofta kan man räkna ihjäl sig, men några praktiska prov brukar vara roligare och man brukar kunna få med sig andra erfarenheter med
Användarvisningsbild
GastonDeVille
EF Sponsor
Inlägg: 1989
Blev medlem: 24 oktober 2013, 20:36:07
Ort: Småland - lite utanför Gränna

Re: se en lysdiod 1km

Inlägg av GastonDeVille »

En fundering uranför boxen - måste det vara just en lysdiod? Om du bara vill indikera av/på skulle en mekanisk semafor funka.

En sån med fluorescerande orange färg t ex.
14-semaforer1.jpg
Kanske ännu lättare på långt avstånd - pinne pekar upp eller ner.
BhfEpfenhofen_Ausfahrsignale_Talaufwaerts_II.JPG
Funkar i alla väder och kräver bara ström när det slår om mellan lägena. Du kanske kan utveckla lite mer vad den behöver göra eller förmedla. Hur många ggr per dag /timme/ sekund? Finns det krav på att det ska vara osynligt, hemligt eller rent av kriminell verksamhet? Många frågor tornar upp sig. Sen finns något som inte kräver något optiskt, en liten radiosändare som blippar morsesignal :humm:
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
grym
EF Sponsor
Inlägg: 17440
Blev medlem: 16 november 2003, 12:22:57
Ort: i det mörka småland

Re: se en lysdiod 1km

Inlägg av grym »

hm :tumupp:
tar den med mig

en semaforn skulle fungera
går att göra batteridrivet, väldigt lämpligt med ett rc servo

tar med mig den och provar hur stort det måste vara för att synas rimligt väl
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26610
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: se en lysdiod 1km

Inlägg av Icecap »

Jag funderade på en loran-radio, det kan fungera på det avstånd.

Och att sända ett "blipp" då o då kan göras för mycket lite ström.

EDIT: Ett signalvärde kan ju enkelt överföras på detta vis o visas lokalt.
Senast redigerad av Icecap 5 juli 2024, 13:32:30, redigerad totalt 2 gånger.
Användarvisningsbild
grym
EF Sponsor
Inlägg: 17440
Blev medlem: 16 november 2003, 12:22:57
Ort: i det mörka småland

Re: se en lysdiod 1km

Inlägg av grym »

glömde
helt lagligt
behöver förmedla signalvärde på plats, min tanka var 10 lysdioder i stapel eller blinkande lysdioder med lagom frekvens
ex max vid 10 hz eller så

göras billigt, lättflyttat och med saker som går lätt att få tag på


kan man inte göra det lätt och smidigt så kan det kvitta, för då blir det inte gjort, måste kunna göra fler enkelt hemma
Användarvisningsbild
FormerMazda
Inlägg: 6389
Blev medlem: 27 februari 2006, 14:59:36
Ort: Asby (Östergötland)

Re: se en lysdiod 1km

Inlägg av FormerMazda »

Jag tror det är enorm skillnad på att se ett värde mot att se om nåt är eller inte är.
BOOL vs INT liksom.. ;)

Möjligt att antal blink per cykel kan användas.
Säg att 0-10 ska visas, låt hela cykeln vara 10s, blippa LED vad vet jag, 2-300ms? 3 blipp på 10s = värde 3.

En stapel tror jag blir svårt.
Användarvisningsbild
rvl
Inlägg: 6808
Blev medlem: 5 april 2016, 14:58:53
Ort: Helsingfors

Re: se en lysdiod 1km

Inlägg av rvl »

Skulle definitivt satsa på "seriekommunikation" med en ljuskälla, hellre än flera parallelt ...om det nu måste vara ljus.

Men vad är den "hemliga informationen" som ska överföras här egentligen?
simply
Inlägg: 520
Blev medlem: 19 januari 2006, 11:27:36
Ort: sthlm
Kontakt:

Re: se en lysdiod 1km

Inlägg av simply »


Icecap skrev:Jag funderade på en loran-radio, det kan fungera på det avstånd.
Borde inte vara några problem. Har haft temp-sensor över LoRa som snurrat flera månader på ett 3v-batteri och skickat uppdateringar ca var 5e minut.

/A
Skriv svar