Lichtschranken

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Die Lichtschranke ist ein System, dass zur Optoelektronik zählt. Eine Unterbrechung des Lichtstrahls wird durch ein elektrisches Signal aufgezeigt.

Funktionsweise

Eine Lichtschranke besteht aus einem Sender und einem Empfänger. Der Sender stellt die Lichstrahlenquelle dar und der Empfänger den Sensor, welcher die Strahlung der Lichtquelle aufnimmt. Als Lichtquelle kommt sowohl sichtbares als auch unsichtbares Licht zum Einsatz. Bei sichtbaren Licht werden Leuchtdioden eingesetzt, die eine Wellenlänge von 660nm aufweisen. Häufig werden Infrarot-LEDs verwendet, da sie den Vorteil haben, für das menschliche Auge unsichtbar zu sein. Die Infrarot-LEDs befinden sich bei 880-940nm im Infrarot-Bereich. Ist eine äußert präzise Anwendung und Genauigkeit erforderlich, kann Licht aus einer Laserdiode eingesetzt werden. Bei Infrarot wird ein Filter vor dem Empfänger angebracht, um Fremdlicht sowie Umgebungslicht besser abschirmen zu können.

Der Empfänger erkennt eine Unterbrechung des Lichtstrahls. Die Unterbrechung des Lichtes wird elektronische Signale angezeigt. Dieses Signal kann beispielsweise durch einen hörbaren oder stummen Alarm ausgedrückt werden. Bei automatischen Schließanlagen wird das elektronische Signal dazu genutz Türen zu öffnen.

Arten von Lichtschranken

Lichtschranken werden in die folgenden wesentlichen Bauarten unterschieden:

Einweg-Lichtschranke

Sender und Empfänger stehen sich bei Einweg-Lichtschranken in separaten Gehäusen gegenüber. Der Sender strahlt seine Lichtquelle somit direkt auf den Empfänger. Unterbricht ein Objekt oder eine Person den Lichtstrahl verringert sich die Empfängerspannung und das elektronische Signal wird ausgelöst. Die Einweg-Lichtschranke hat, mit einer Reichweite von bis zu 80m, die größte Reichweite der Bauarten.

Lichtgitter

Beim Lichtgitter werden mehrere Einweg-Lichtschranken parallel angeordnet. Alle Sender sind dabei in einem Gehäuse. Ebenso sind die Empfänger im selben Gehäuse zusammengefasst. Die Zusammenfassung der Sender und Empfänger in jeweils zwei Gehäuse verringert den Installationsaufwand deutlich. Lichtgitter kommen vor allem bei Sicherheitsanwendungen zum Einsatz. Mit Hilfe von Lichtgittern lassen sich größere Flächen und Gebiete überwachen.

Reflexions-Lichtschranke

Die Reflexions-Lichtschranke ist auch bekannt unter dem Namen Reflex-Lichtschranke. Bei der Reflexions-Lichtschranke befinden sich Sender und Empfänger in einem Gehäuse und liegen dort parallel zueinander. Auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses ist ein Reflektor angebracht. Der Lichtstrahl des Senders wird über den Reflektor zum Empfänger zurückgestrahlt. Auch hier wird ein elektronisches Signal ausgelöst, wenn es zu einer Unterbrechung des Lichtstrahles kommt.

Ein typisches Problem bei der Reflex-Lichtschranke ist, dass spiegelnde und glänzende Gegenstände und Objekte nicht richtig erkannt werden. Die Problematik lässt sich durch die Verwendung Polarisationsfilter beheben.

Reflexions-Lichttaster

Ein Reflexions-Lichttaster ist nahezu gleich aufgebaut wie eine Reflexions-Lichtschranke. Im Unterschied zum Reflexions-Lichtschalter gibt es beim Reflexions-Taster kein Reflektor, der die Lichtquelle des Senders reflektiert. Die Lichtquelle wird beim Reflexions-Lichttaster direkt von dem Objekt oder Gegenstand an den Empfänger reflektiert.

Einsatzgebiete

  • Alarmanlagen
  • Objekt- und Außenüberwachung
  • Innenraumüberwachung
  • Türschranken
  • Schließanlagen
  • Maschinen- und Anlagenbau
  • Automatisierungstechnik

Hersteller

Pilz

Pilz ist Hersteller von Lichtschranken für den Finger-, Hand- und Körperschutz.

Sensopart

Die Produktpalette von Sensopart umfasst eine Vielzahl von Lichtschranken und Lichttaster, je nach Reichweite, Größe und Schaltvariante. Sensopart verwendet als Lichtquelle sowohl Laser, LED und Infrarot.

Sick

Sick verwendet beim Bau von Lichtschranken und Lichttaster LED- sowie SIRIC®-Technologien.

Keyence

Keyence bietet sieben verschiedene Modellreihen im Bereich von Lichtschranken bzw. Lasersensoren an.

Eigenbau

Es gibt diverse Anleitungen um Lichtschranken selbst zu bauen. Hierfür sind Bausätze für Lichtschranken oder Sensorik-Bausätze hilfreich. Solche Bausätze können bei Versandhändlern bestellt werden, wie z. B. bei Conrad.

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