Sa

16

Feb

2013

Infrarotempfänger und Infrarotsender aus zwei Infrarotdioden

Einen IR-Empfänger und IR-Sender mit zwei IR-Dioden und Anwendungen (zB Infrarot-Lichtschranke).

1. Experiment: IR-Dioden testen
Um die IR-Dioden zu testen kann man sie ganz normal so anschliessen, wie man eine LED anschliessen würde (zB bei einer 9V-Batterie einen Vorwiderstand von 470Ohm). Danach hält man eine Digitalkamera mit Display oder eine Handykamera über die Diode. Leuchtet die Diode auf dem Display auf, ist die Diode noch funktionstüchtig. (siehe dazu auch "Infrarot sehen"!).

2. Experiment: Infrarot empfangen; einfacher Infrarot-Empfänger

Treffen Infrarotstrahlen auf eine IR-Diode, lässt diese einen kleinen Strom in Sperrichtung fliessen, d.h. bei diesem Schaltplan: Es fliesst ein kleiner Strom über die Diode und über den 1k-Ohm-Widerstand zur Basis von Q1. Q1 und Q2 verstärken das Signal, so dass man damit eine LED steuern kann.
Dies ist nun ein einfacher Infrarot-Empfänger. Man kann nun bei der zweiten IR-Diode Strom anlegen und sie mit einem Abstand von 10-20cm vor die "Empfängerdiode" halten. Nun leuchtet die LED des Empfängers auf! Dies funktioniert auch mit einer beliebigen IR-Fernbedienung: Man zielt mit der Fernbedienung auf die Empfängerdiode und schon leuchtet die LED!

Die genannte Schaltung reagiert auch bei Sonnenlicht. Hält man die Empfängerdiode ans Sonnenlicht, leuchtet die LED ebenfalls auf. Dies liegt daran, dass auch Sonnenlicht infrarote Lichtstrahlen beinhaltet.
Man könnte die Empfindlichkeit mit weiteren Transistoren noch erheblich erhöhen. Jedoch ist ja die Empfindlichkeit des IR-Empfängers auch abhängig davon, wie hell es in der Umgebung ist. Würde man also die Empfindlichkeit erhöhen, müsste es in der Umgebung völlig dunkel sein. Dann kann man auch Infrarot-Licht auf beachtliche Distanzen erkennen.
Wenn man die Schaltung nicht abändert, eignet sie sich jedoch schon ganz gut für kleinere Lichtschranken. Eine Distanz von 10-20 cm sollte da schon problemlos drinliegen. Dies genügt ja zB für eine Modelleisenbahn-Lichtschranke...

Wenn man die Schaltung verbessern möchte, müsste man erreichen, dass nur das Signal der bestimmten IR-Diode herausgefiltert wird, und die Schaltung beispielsweise nicht auf das Umgebungslicht reagiert. Dies erreicht man, indem man das Signal moduliert. Ganz einfach könnte man das erreichen, indem man die Sende-Diode mit einer bestimmten Frequenz ein- und ausschaltet. Der Empfänger muss dann nur noch auf dieses Signal mit der genau definierten Frequenz reagieren. 

Kommentar schreiben

Kommentare: 2
  • #1

    Hans (Donnerstag, 08 August 2013 16:58)

    Hallo, wie müsste ich weitere Transistoren schalten um die Empfindlichkeit zu erhöhen. Ich würde gerne einen GeoCache bauen den man nachts mit einer IR Quelle finden soll. Ein auslösen aus etwa 5 Metern sollte dann aber möglich sein.

    regnal10@gmx.net

  • #2

    Admin (Freitag, 09 August 2013 13:17)

    Hallo Hans,

    Dieser Beitrag zeigt nur das grundsätzliche Arbeitsprinzip von IR-Dioden. Um konkrete Anwendungen zu realisieren, müsste man unbedingt modulierte Signale verwenden, um akzeptable Ergebnisse zu erreichen. Ausserdem sollte man für den Empfänger einen Fototransistor verwenden.

    Freundliche Grüsse