Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik IR Led Reichweite erhöhen


von Sandro J. (sandro_j)


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Moin moin,
wir beschäftigen uns seit kurzem mit laser Tag und wollten ein kleines 
eigenes System bauen.
Ein Problem das wir haben ist die Reichweite einer IR led welche zu 
diesem Zweck leider zu wünschen übrig lässt.
Also wollte ich mich mal hier bei der community melden und fragen ob 
irgendwer schon Erfahrungen in diesem Umfeld gesammelt hat.
Ist es möglich mithilfe einer Doppel Konvexen Linse die Entfernung einer 
Led auf 30-50 Meter zu erweitern?
Wenn ja habt ihr ein paar Hersteller oder Empfehlungen für den Kauf oder 
eine Seite auf der man sich weiter Informieren kann?
Vielen Dank schon mal  im Voraus
:)

von Einhart P. (einhart)


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Sandro J. schrieb:
> Ist es möglich mithilfe einer Doppel Konvexen Linse die Entfernung einer
> Led auf 30-50 Meter zu erweitern?

Ja, natürlich - mehr kann man auf Grund deiner Angaben nicht sagen.

von Sandro J. (sandro_j)


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Einhart Pape schrieb:
> Sandro J. schrieb:
>> Ist es möglich mithilfe einer Doppel Konvexen Linse die Entfernung einer
>> Led auf 30-50 Meter zu erweitern?
>
> Ja, natürlich - mehr kann man auf Grund deiner Angaben nicht sagen.

Welche Informationen bräuchtest du denn noch?

von ArnoR (Gast)


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Ich würde zunächst eine LED mit einem von Hause aus engen Öffnungswinkel 
nehmen. Z.B. SFH4545 mit 5°. Weiterhin muss die Wellenlänge gut zum 
Empfänger passen.

Evtl ist es sinnvoller die Bündelung am Empfänger zu machen, das schirmt 
auch Fremdstrahlung ab. Und schließlich kann man evtl. die 
Empfangschaltung verbessern.

Basteleien mit zusätzlichen Linsen würde ich mir nur als letztes Mittel 
antun.

von ...-. (Gast)


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Ich benutze gerne die LD274-3 (10° Öffnungswinkel) für Lichtschranken, 
wenn ich die mit 1,5A gepulst (DC max 5%) betreibe, meldet ein TSOP384xx 
noch in 30m Abstand Empfang

von Einhart P. (einhart)


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Dann 'mal ganz allgemein. Ich habe hier Lichtschranken mit einer 
Reichweite von 50m. Sender und Empfänger sind mit ~ 50mm Durchmesser 
Bikonvex-Linsen ausgestattet.

von steinadler (Gast)


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Wenn du die LED pulst, verträgt die meist mehr Strom.

von ArnoR (Gast)


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...-. schrieb:
> Ich benutze gerne die LD274-3

Die schafft bei 1A 800mW/sr, die SFH4545 mehr als das 5-fache.

von Purzel H. (hacky)


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Und wenn man moduliert kriegt man viel hoehere Reichweite mit viel 
weniger Leistung. Das waere der sinnvollste Ansatz.
Die erste Frage dazu : ist ein Kabel zwischen Sender und Empfaenger?

von Sandro J. (sandro_j)


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Siebzehn Zu Fuenfzehn schrieb:
> Und wenn man moduliert kriegt man viel hoehere Reichweite mit viel
> weniger Leistung. Das waere der sinnvollste Ansatz.
> Die erste Frage dazu : ist ein Kabel zwischen Sender und Empfaenger?

Also zwischen Sender und Empfänger liegt kein Kabel

von Purzel H. (hacky)


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Falls da ein Kabel liegen wuerde, waere ein einfacher Lock-in die 
Loesung, dann kaeme man mit einer 20mA LED locker durch.
Ohne Kabel kann man auch einen Lock-in verwenden, muss aber erst den 
clock recovern, das ergibt dann erhoehte antwortzeit, oder benoetigt 
mehr Leistung.

von Ulrich (Gast)


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Die Linse ist ein Alternative zur stark gebündelten LED. Wenn man eine 
Linse verwendet, sollte der Öffnungswinkel zur Größe der Linse Passn: 
also eher einen etwa Größeren Öffnungswinkel der LED wählen, denn die 
Optik der externen Linse ist meist besser als die direkt an der LED.

von Werner (Gast)


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Hier ist ein Beispiel für Übertragung über 24 Kilometer. 30-50 Meter 
sind überhaupt kein Problem, insbesondere wenn man statt 
Sprachübertragung nur eine Strahlunterbrechung detektieren möchte.
http://www.lichtsprechen.de/
http://www.lichtsprechen.de/lichtsprechen.pdf

von Oldie (Gast)


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Ich würde es eher mit alten Scheinwerferspiegeln versuchen.
(Taschenlampe, Fahrrad, Auto)

- Wie willst du die Linsen scharfstellen? Bei IR ist die
  Lichtbrechung etwas anders, als im sichtbaren Bereich.

- Bei Spiegeln gibt es keinen Unterschied - da kann man
  es mit sichtbar strahlenden LEDs testen.

- Wichtig sind dann aber LEDs mit großem Abstrahlwinkel,
  der den Reflektor gut ausnutzt, da die "Engstrahler"
  die meiste Energie in das Loch des Spiegels strahlen
  würden.

Legt man nicht so großen Wert auf die Datenrate und
begnügt sich mit 1 kBit/s, schafft man mit einer passend
angesteuerten IR-LED LD274 (Abstrahlwinkel +/- 5°) und
einem billigen IR-RC-Empfänger TSOPxx schon mal 10 m.

Mit einem alten Taschenlampenreflektor und einer IR-LED,
mit größerem Abstrahlwinkel sollten 30 m locker zu erreichen
sein.

von Werner (Gast)


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Oldie schrieb:
> - Wie willst du die Linsen scharfstellen? Bei IR ist die
>   Lichtbrechung etwas anders, als im sichtbaren Bereich.

Seit der Erfindung ausreichend billiger Digitalkameras, bei denen sogar 
am IR-Sperrfilter gespart wurde - sonst muss man das rausbauen - ist es 
doch kein Problem, sich den IR-Spot anzusehen.

von U. M. (oeletronika)


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> Sandro J. schrieb:
> Welche Informationen bräuchtest du denn noch?
Hallo,
wenn man ein technisches Problem hat, dann sollte man die 
Randbedingungen so erklären, das ein Fachman damit was anfangen kann.

Deine Fragestellung ist aber Nonsense:
-> ....mit einer Linse die die Entfernung einer LED erweitern ....

Du kannst du Entfernung zu der LED einfach erweitern, indem du
dich von der Sense-LED abwendest und 30m weg gehst.

Was wir nicht wissen:
- Was hat "laser-Tag" mit IR-LED zu tun?
- Wozu soll die LED dienen?
- Wie soll die LED betrieben werden (cw, Puls?)
- Was macht der Empfänger.
- Unter welchem Umgebungsbedingung wird das benutzt?
- Welches Budged hast du?
Gruß Öletronika  (Entwickler für optoelektronische Messgeräte)

von O.M. (Gast)


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U. M. schrieb:
> - Was hat "laser-Tag" mit IR-LED zu tun?

"Ticker" nannte man das früher (tm)

von J. T. (chaoskind)


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Oldie schrieb:
> Ich würde es eher mit alten Scheinwerferspiegeln versuchen.
> (Taschenlampe, Fahrrad, Auto)
>
> - Wie willst du die Linsen scharfstellen? Bei IR ist die
>   Lichtbrechung etwas anders, als im sichtbaren Bereich.
>
> - Bei Spiegeln gibt es keinen Unterschied - da kann man
>   es mit sichtbar strahlenden LEDs testen.

Das mit den Spiegeln stimmt aber nur, solange das spiegelnde Medium an 
der Oberfläche ist. Wenn wie beim Badezimmerspiegel erst ein anderes 
Medium durchlaufen wird, wirkt sich die Brechung dessen natürlich auch 
hier auf unterschiedliche Wellenlängen unterschiedlich aus.

von Mike J. (linuxmint_user)


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von Werner (Gast)


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j. t. schrieb:
> Wenn wie beim Badezimmerspiegel erst ein anderes
> Medium durchlaufen wird, wirkt sich die Brechung dessen natürlich auch
> hier auf unterschiedliche Wellenlängen unterschiedlich aus.

Ja und?
  1. Der Brennpunkt verschiebt sich dadurch so gut wie gar nicht.
  2. Die Transmission von Glas im nahen IR ist bestens.

von Sandro J. (sandro_j)


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Werde im Laufe der nächsten Woche mal ein paar eurer Vorschläge testen 
und mich dann noch einmal melden :)
Vielen Dank schonmal für eure Hilfe

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