Laser-Lichtschranke
Wie funktioniert eigentlich eine Lichtschranke?
Der Aufbau einer Lichtschranke ist vom Grundsatz her nicht besonders kompliziert. Denn jede Lichtschranke hat einen optischen Sender, der mit Spannung versorgt werden muss. Dieser Sender sendet einen Lichtstrahl zu einem Empfänger. In dem Moment, in dem das Licht bei diesem Empfänger eintrifft, fließt Strom. Oder anders ausgedrückt: Der Empfänger wird leitend. Ein Detektor wertet das Signal aus. Aber wenn der Fototransistor gar kein Licht empfängt, dann kann auch kein Strom fließen. Daran erkennt die Lichtschranke, dass ein Objekt in den Strahl getreten ist. Das kann zum Beispiel ein Mensch sein oder ein Auto.
Was bedeutet das für die Praxis?
Bei einer Unterbrechung der Verbindung wird ein Signal ausgelöst. In der Praxis wird dann zum Beispiel ein Alarm-Ton ausgelöst. Oder eine automatische Tür stoppt, weil ein Mensch oder Tier in eine gefährliche Zone eingetreten ist. In der Industrie können Lichtschranken auch für besonders präzise Anwendungen eingesetzt werden, zum Beispiel in der Kleinteileerkennung. In diesen Bereichen werden in der Regel Laser-Dioden verwendet.
Wie entsteht der Laser-Strahl?
Laser-Dioden sind im Grunde spezialisierte, sehr hochwertige LEDs. Bei hohen Stromstärken erzeugen sie ein kohärentes, fast ideal einfarbiges Laser-Licht. Bei gewöhnlichen Laserdioden tritt an zwei gegenüberliegenden Seiten ein divergentes Lichtbündel aus einem sehr kleinen Bereich aus. Eine Photo-Diode im selben Gehäuse fängt das Licht an der anderen Seite auf. Laser-Dioden sind äußerst empfindlich für elektrostatische Ladungen oder sehr hohe Ströme. Wegen seiner hohen Intensität und Leuchtdichte sind Laser-Lichtstrahlen gefährlich für das Auge. Deshalb müssen alle Sicherheitsvorschriften ganz genau eingehalten werden.
Was ist der Vorteil einer Laser-Lichtschranke?
Im Vergleich zu anderen Formen von Sendern wie zum Beispiel Infrarot-LEDs verfügen Laser-Lichtschranken über eine sehr große Reichweite. Das gebündelte Licht des Lasers ist sehr viel stärker als das Umgebungslicht. Das ermöglicht das Errichten einer Lichtbarriere über eine große Distanz. Mit Lichtschranken kann man auch Geschwindigkeitsmessungen durchführen. Dazu stellt man zwei Lichtschranken in einem bekannten Abstand zueinander auf.