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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 30 Meter Lichtschranke


Autor: Günter Bruns (Gast)
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Hallo
Ich versuche eine IR-Lichtschranke zu bauen, welche 30 m
überbrücken kann. Ich habe mir einen Kemo-Bausatz bei Conrad
bestellt, welcher 50 Meter schaffen soll. Mit Zusatzreflektor bin
ich auch auf ca 30 Meter gekommen, allerdings nur wenn es schattig
ist, sobald die Sonne scheint löst die Lichtschranke aus.
Auch ohne Sender und ohne direkte Sonneneinstrahlung,
obwohl das Signal bei dieser Reichweite natürlich moduliert wird und
ein schwarzes 10 cm Rohr über der IR-Diode montiert ist.

Hat jemand einen Tip für mich, wie man diesen Effekt verhindern kann ?

Gruss
Günter

Autor: dds5 (Gast)
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Hallo Günter,

da bleibt als Erklärung eigentlich nur eine Übersteuerung des
Empfängers. Vielleicht schafft ein Filter mit der Farbe des Senders
Abhilfe.

Gruß    Dieter

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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kann man da nicht die empfindlichkeit am empfänger einstellen? falls
nicht musst du ein poti einbauen

Was meinst du mit moduliert? wird das signal in einer bestimmten
frequenz gesendet? dann dürfte sie eigendlch nicht mal bei voller
sonneneinstrahlung angehen!

Vielleicht wär n laser was für dich ! Die gibts auch in infrarot

Oder du könntest einen Infrarot filter vor den sensor setzen, damit
blockst du noch mal sehr viel sonneneinstrahlung ab!!

Autor: Freak5 (Gast)
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"dann dürfte sie eigendlch nicht mal bei voller
sonneneinstrahlung angehen!"
Hat dds5 nicht etwas dazu geschrieben? Wenn der Empfänger durch das
Sonnenlicht blockiert wird gibt es natürlich ein Problem!

Autor: Günter Bruns (Gast)
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Der Sender sendet bei ca 12 khz. Die Empfangsbeschaltung sieht
so aus:
IR-Diode mit einem Pin an Masse.Der andere Pin an einem 8pol IC.
Zusätzlich einige R und C und ein Ausgang an dem eine
Transistorschaltstufe (für das Relais) hängt. Ich habe schon versucht
die Eingangsbeschaltung zu verändern: IR mit R in Reihe nach VCC
und das Signal über einen C ausgekoppelt. Vermindert die Reichweite
allerdings SEHR stark.

Ein Laser kommt nicht in Frage wegen a)Kosten b)Gefährdung

Filter: Reicht da die Blende einer alten IR-FB oder sind das
nur rötlich gefärbte Scheiben ?

Autor: Thomas (Gast)
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Hallo,

haste es schonmal mit Röhrchen versucht da die Sonne ja von oben
scheint kann man mit einem vorgesetzten Röhrchen diese ganz gut
ausblenden. Umso länger desto besser allerdings muss man dann den
Empfänger und Sender sehr genau aufeinander ausrichten.

Autor: Jens (Gast)
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@Thomas hatte er

Zum Thema Laser:
Gefaehrlich sind sie nicht, je nach leistung..
fuer eine lichctschranke wirst du meine 5mW benoetigen
und sie sind mittlerweise auch sehr preiswert geworden...

was passiert, wenn du den sender komplett zuklebst??
nicht, dass irgendwo etwas anderes dir noch reinpfuscht??
versuch es mal mit diversen richtunngen

Gruss jens

Autor: Philipp Sªsse (Gast)
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Ich weiß ja nicht, wie schnell die Lichtschranke reagieren muß, aber
wenn Du ein paar ms Zeit hast, stelle den Sender doch nicht auf
Dauerfeuer, sondern auf eine Impulsfolge. Wenn statt der Impulsfolge
ein Dauersignal durch die Sonne kommt, mußt Du die Detektionsschwelle
solange runterregeln, bis die Folge wieder erkennbar ist.

Autor: Thomas (Gast)
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Hallo,

stand irgendwo das es 12 kHz sind also kein Dauerfeuer. Aber Gepullst
sollte es eh sein, da man die Diode kurzzeitig sehr stark belasten kann
z.b. statt 100 mA Dauerstrom manchmal mehrere Ampere.

Autor: Günter Bruns (Gast)
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Ein Rohr 1,5cm dick 10cm lang habe ich schon davorgemacht.
(von innen geschwärzt)
Sobald ich den Empfänger in Richtung Sonnenbestrahlter Fläche
(nicht direkt in die Sonne sondern aufs Pflaster halte löst die
Lichtschranke aus. Wenn ich das Rohr langsam verdunkele (mit der Hand)
geht sie wieder aus. Den Sender habe ich dabei noch nichteinmal
angeklemmt, dh Querschläger in optischer oder elektronischer Form
scheiden aus.

Hat vielleicht jemand einen Schaltplan von einer guten Lichtschranke ?
Eventuell mit Laser, wenn es den ungefährlich ist.

Günter

Autor: Arno (Gast)
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Wenn der Sender mit 12kHz läuft, sagt das über eine eventuelle
Modulation noch gar nichts aus. Die 12kHz sind vermutlich die
PWM-Frequenz der LED-Ansteuerung, denn nur so ist diese hohe Reichweite
erklärbar. Das wäre dann die Trägerfrequenz, aber wo ist dann die
Modulation?
Hast Du ein Schaltbild des Empfängers? Ich vermute, daß dieser
Dauerlicht empfängt und nur ein Tiefpassfilter in der Schaltung die
12kHz dämpft.
Hast Du schon mal mit einem Oszi die Signale im Empfänger verfolgt?

Autor: tex (Gast)
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das problem gibt es mit jeder IR-schranke. Ich hab schon alles gehabt,
moduliert, mit Datenvergleich und IR-Filter ... Ein sch.... Tag im Jahr
gibt es immer, wo die Sonne genau in den Empfänger scheint und dann
schaltet das Ding durch, egal ob moduliert oder nicht moduliert. Das
beste war eine Lichtschranke aus dem Industiesektor die 120m bei Regen
und Nebel überbrücken konnte und vom Hersteller als absolut
täuschungssicher angepriesen wurde, weil sie Datenwörter verschickte
und wieder empfing... Die ging dann wenigstens nicht an, wenn die Sonne
draufschien,

Autor: Günter Bruns (Gast)
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Die Schaltung besteht aus einer IR-Diode
einem IC 2513 (scheint ein Vorverstärker mit Frequenzauswerter
zu sein) und dem Schaltausgang.
Der Sender ist eine bistabile Kippstufe mit zusätzlichem
Leistungstransistor.

Autor: Wildsau (Gast)
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Ähm,

mein Tipp:

Pfeiff auf die Conrad Schaltung. Kauf Dir einzelne IR Dioden und einen
Empfänger. Die Dioden treibst Du mit einem NE555 (i.d.R. doppelt
moduliert). Wenns damit nicht klappt, setzt Du auf der Sender Seite 5
LED's parallel ein und schaltest alle über einen MOSFET.

(damit hab ich fast 300m geschafft)

Autor: Andreas Hesse (Gast)
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Hallo,

hast Du mal einen TSOP17xx als Empfänger versucht?
Damit habe ich mal eine Lichtschranke aufgebaut (allerdings max. 5m
Reichweite).
Sonnenlicht habe ich nicht probiert, nur 500W Halogenstrahler.
Die Senderansteuerung ist allerdings etwas aufwendiger, weil der TSOP
auch dauerhaften Beschuss mit seiner Basisfrequenz wegfiltert. (Ich
habe dafür einen TINY15 genommen).

Gruss
Andreas

Autor: PeterL (Gast)
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hallo

im Empänger könnte auch ein NE567 als Ton (Frequenz) decoder arbeiten,
kann sehr selektiv eingestellt werden

Peter

Autor: crazy horse (Gast)
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30m? Lasst das Basteln und kauft eine fertige, z.B. von Sick. Werden
öfters mal bei ebay angeboten, ca. 10E/Stk. Klar kann man es auch
irgendwie selbst hinbekommen, einfach ist es auf jeden Fall nicht. Man
investiert jede Menge Zeit, und das Ergebnis bleibt fraglich.

Autor: TravelRec. (Gast)
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Was noch geht: als Empfänger die IR-Diode über genügend kleinen
Kondensator (Hochpass) wechselspannungsseitig in einen OP-Verstärker
einkoppeln, der die Wechselspannung verstärkt und über ein Siebglied
(Tiefpass / Spannungsverdoppler) eine Gleichsspannung daraus macht,
somit kann kein ungepulstes Licht die Schaltung auslösen. Die
Gesamtempfindlichkeit der Schaltung läßt sich über den Gain-Widerstand
des OPVs einstellen.

Autor: TravelRec. (Gast)
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IR-Diode => Empfänger  Photodiode  Phototransistor

Autor: 3 Newton (Gast)
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Also ich denke dass es keinen mehr interessiert, aber vielleicht kommt
jemand mal wie ich auf das Thema und wäre über eine abschließende
Lösung/ einen Vorschlag dankbar.
Machen wir uns kurz klar um was es geht:

-Ein moduliertes Signal IR soll aus breitbandigem stabilem Licht
herausgefiltert werden und detektiert werden.

Was brauchen wir? Möglichst viel Signal. Möglichst wenig Störlicht.
Einen zuverlässigen Filter.

Also: Zu allererst einen IR Filter vor die Diode oder besser eine Diode
mit eingebautem Filter.

Die kommt an einen Transimpedanzverstärker:

http://de.wikipedia.org/wiki/Transimpedanzverstärker

Die I Quelle wird die Photodiode mit dem postiven Eingang Richtung
Gnd.
Die Verstärkung sollte über den Rückkopplungswiderstand so klein
ausgewählt werden dass auch das stärkste Störlicht den Verstärker nicht
in Sättigung treibt. Damit man aber trotzdem noch das kleine Signal
detektieren kann empfehlen sich alle passiven Schutzmaßnahmen:
geschwärztes Rohr, schattiger Standort, Filter.
Hinter den ersten Verstärker kommt ein Hochpass mit der Grenzfrequenz
unterhalb der Modulationsfrequenz des Signals. Ich empfehle da einen 1
kHz Hochpass und ein 4 kHz Signal. An der Stelle ist auf genügende
Kompensation der parasitären Kapazität der Diode zu denken (n pF Cap
parallel zum Rückkopplungswiderstand, aber nicht zu stark sonst kommt
nix fixes mehr durch!). Hinter dem Hochpass wird dann die
Wechselspannung die nunmehr fast total aus dem Signal bestehen sollte
wider mit einem nichtinvertierenden OPA verstärkt und dann zB mit
Integrator und Schmitt Trigger detektiert. Die Schaltung muss nun auf
:::die entsprechende Anwendung::: so abgestimmt werden dass sie nicht
zuviel und nicht zu wenig verstärkt. Kommt nach 50 m oder so kein
Signal mehr an, bleiben folgende Wege: mehrere Dioden, Linse vor der
Diode (oder mehrere!! Linsen vor mehreren Dioden) dass der Strahl nicht
ganz so divergiert, stärkere Dioden oder notfalls kollimierte
Laserdiode. Damit geht es auf jeden Fall auf 50 m. (Vielleicht nicht
bei Regen...)#

Vielp Spaß beim Bauen!

3 Newton (und 2,3 Joule)

Autor: Horst-Otto (Gast)
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Newton: interessant, aber ist das alles nicht schon in einem TSOP1XXX
integriert? Ich würde eher so einen hernehmen, da ist die
Störfestigkeit extrem gut. Die Senderdiode muß natürlich entsprechend
doppelt moduliert werden.

Autor: Christoph Kessler (Gast)
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http://www.lichtsprechen.de/
Das selbe Thema nur über einige Dutzend Kilometer

Autor: 3 Newton (Gast)
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TSOP1836 stimmt. Wahnsinn was da drin ist. Das sollte gehen. Notfalls
halt mehr Sendepower...

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