Infrarot LED

guggug · So, 04.03.12, 18:05

Hallo erst mal..

Ich hätte da ein paar Fragen zu einer Infrarot LED..
Da ich mit IR-LED's keine großen Erfahrungen habe kann die eine oder andere Frage etwas seltsam rüber kommen .. Seid mir deshalb bitte nicht böse.

Man stelle sich vor, ein Garagentor mit einer Gummiröhre unten dran. Daran ist links eine IR LED und rechts ein IR Empfänger angebracht. Das Tor hat ca 6m Breite.

Wie berechne ich nun welche Leistung die IR-LED haben muss um sicher zu schalten.? Oder ist es durch die Dunkelheit in der Gummiröhre unerheblich wie stark
die IR-LED ist?
Ich habe einmal das Original Bauteil aufgepfriemelt und festgestellt das die IR-LED Defekt ist. Nun habe ich kurzer Hand eine alte Fernbedienung zerlegt und diese LED eingelötet.
Die originale ist etwas gräulich die aus der Fernbedienung ist glasklar. Kann das gut gehen?

Wieviel Volt dürfen an der IR-LED maximal anliegen bevor sie sich verabschiedet?

Welche Gründe könnte es haben das in der Schaltung an der die IR-LED hängt ein PIC Controller integrert ist bzw was macht es für einen Sinn bei solch einer simplen Aufgabe (unterm Tor alles frei-- fahr runter .. oder unterm Tor steht Sohnemann mit Fahrradhelm --- Tor stop und fahr wieder hoch) solche Verrenkungen zu betreiben.?

So das sollte fürs erste mal reichen
Bin gespannt auf Eure Antworten..

Danke schon mal und schönen Sonntag.

Achim H · So, 04.03.12, 19:57

Willkommen im Forum.

Wichtiger als eine Leistung ist der Abstrahlwinkel der IR-Led. Für eine etwas größere Entfernung sollte der Abstrahlwinkel recht eng sein, damit das Licht am anderen Ende nicht allzuweit aufgefächert ankommt. IR-Sender und -Empfänger müssen aufeinander ausgerichtet und deren Wellenlängen aufeinander abgestimmt sein. Einfärbungen in den Led-Gehäusen (z. B.: klar, blau, gelb, violett, schwarz) dienen unter anderem dazu, unerwünschte Wellenlängen heraus zu filtern oder um die Empfindlichkeit zu verbessern (der IR-Empfänger soll nur bei IR-Licht und nicht bei jedem Licht schalten). Das IR-Licht einer IR-Led aus einer Fernseher-Fernbedienung ist für vorliegende Aufgabe nicht geeignet, da deren Abstrahlwinkel das Licht viel zu breit auffächert (bei Fernsehern ist es wünschenswert, wenn die Fernbedienung nicht zielgenau auf den Empfänger ausgerichtet werden muss). Ein Hindernis kann man aber nur erkennen, wenn der Lichtstrahl zum Empfänger komplett unterbochen wird.

Die Vorwärtsspannung einer IR-Led liegt in der Größenordnung von ca. 1,2 bis 1,5V (abhängig vom verwendeten Halbleitermaterial). Wichtiger ist aber der Led-Strom. Der liegt je nach Typ bei ungefähr 5 - 20mA (typisch). also niedriger als wie bei Leds mit sichtbarem Licht. Wieviel Strom die Leds typisch und maximal vertragen ist nur aus einem Datenblatt ersichtlich.

Ein PIC ist ein Mikrocontoller, in dem Aufgaben einprogrammiert werden können. Zum Beispiel wie der Motor sich verhalten soll, wenn das Licht auf ein Hindernis trifft. Ab wann der Motor an- und wann wieder ausgeschaltet werden soll, ob dieser sich schnell oder langsam drehen soll (PWM) oder wie herum er sich drehen soll. Je nach Komplexität der Aufgaben und Anforderungen sind mehrere Befehle nacheinander notwendig.

guggug · Mo, 05.03.12, 18:30

Hallo Achim H

erst mal ein dickes Dankeschön für Deine Hilfe.

Wichtiger als eine Leistung ist der Abstrahlwinkel der IR-Led. Für eine etwas größere Entfernung sollte der Abstrahlwinkel recht eng sein,

Über den Abstrahlwinkel bin ich auch schon gestolpert. allerdings hatte ich ihm nicht dieses Gewicht zugemessen da ich dachte ist ja eh eine geschlossene Röhre da wird das dann schon ankommen. Dann werde ich mal beim großen C nach einer passenden IR Diode mit 20° schauen. Soweit ich mich erinnere habe ich dort keine kleineren Abstrahlwinkel gefunden.

Einfärbungen in den Led-Gehäusen (z. B.: klar, blau, gelb, violett, schwarz) dienen unter anderem dazu, unerwünschte Wellenlängen heraus zu filtern oder um die

Empfindlichkeit zu verbessern (der IR-Empfänger soll nur bei IR-Licht und nicht bei jedem Licht schalten).

Das dürfte eigentlich irrelevant sein da sich bei mir Empfänger und Sender in einer geschlossenen Gummiröhre befinden.

Die Vorwärtsspannung einer IR-Led liegt in der Größenordnung von ca. 1,2 bis 1,5V (abhängig vom verwendeten Halbleitermaterial).

Soll das heißen an der LED sollte nicht mehr als 1,5V anliegen? An meiner LED liegen 6V an?

Ein PIC ist ein Mikrocontoller, in dem Aufgaben einprogrammiert werden können.

Laut meiner letzten Messung blinkt die LED mit 1KH dieses dachte ich wäre eventuell noch als zusätzlicher Sicherheitsmechanismus das von Außerhalb keine Störungen empfangen werden. Also sozusagen IR-LED sendet blinksignal 1KH Empfänger nimmt nur IR-Signale die mit 1KH ankommen und verarbeitet es weiter. Alles andere wird gefiltert? Dafür der PIC
Könnte ich da richtig liegen?

Jetzt noch eine Letzte Frage..

Was macht es für einen Sinn das die Signalleitung des Empfängers mit der Steuerleitung des Senders verbunden ist? Kommunikation untereinander? Sowas wie gegenseitige Kontrolle (lebst du noch)??

Danke für Eure Hilfe..

Wünsche Allen einen guten Start in die Woche

Beatbuzzer · Mo, 05.03.12, 19:11

guggug hat geschrieben: Laut meiner letzten Messung blinkt die LED mit 1KH dieses dachte ich wäre eventuell noch als zusätzlicher Sicherheitsmechanismus das von Außerhalb keine Störungen empfangen werden. Also sozusagen IR-LED sendet blinksignal 1KH Empfänger nimmt nur IR-Signale die mit 1KH ankommen und verarbeitet es weiter. Alles andere wird gefiltert? Dafür der PIC
Könnte ich da richtig liegen?

Damit kannst du richtig liegen. Bei Fernbedienungen wird es zumindest so gemacht, nur das die Trägerfrequenz dort ~50kHz ist. Darauf werden dann die Informationen moduliert. Der Empfänger erhält einen Bandpassfilter bei 50kHz und schon kann man mit einer kleinen IR-Diode auch bei viel Umgebungslicht noch große Entfernungen überbrücken.

Kann also auch bei deinem Garagentor möglich sein, obwohl es weniger Sinn macht, wenn da eine lichtdichte Gummiröhre drum ist.

unoptanium · Di, 06.03.12, 05:47

Moin Moin.

Also 6V sind eindeutig zu viel.
So eine IR LED geht, bei entsprechender Fertigungsqualität, nicht einfach so kaputt.
Eventuell ist ein Schaden in der Schaltung schuld daran, dass die letzte und nun auch die
neue IR LED die Hufe hoch gerissen haben?

Natürlich wäre auch denkbar, dass Du sie versehentlich falsch herum angeschlossen hast.
Dann würden auch z.B. 6V anliegen und die Schaltung funktioniert nicht.
Falls das Gehäuse klar ist und man die inneren Teile erkennen kann:
Bei den meisten 3mm und 5mm IR LEDs ist der Reflektor, in dem der chip sitzt,
der Minuspol (Kathode). Habe ich aber auch schon andersherum erlebt.

Tipp: Mit fast jeder Handykamera kann man die Strahlung einer IR Sendediode sichtbar
machen, da selbst hochwertige Handys zumeist keinen leistungsfähigen IR Sperrfilter besitzen.
So kann man zumindest feststellen, ob sie was tut und wenn man ein Blatt Papier dahinter hält,
könnte man sogar eine grobe Aussage über den Abstrahlwinkel treffen.
Letzteres geht natürlich nur bei wenig Umgebungslicht.

Gruß, unoptanium