Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Analoger Infrarot Empfänger


von Stefan H. (stefan_h143)


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Hallo,

Ich hätte da mal eine Frage:

Gibt es auch Infrarot-Empfänger die ein analoges Messsignal ausgeben?
Ich finde immer nur die Empfänger, die nur "an" oder "aus" schalten.

Ich möchte mit einem Microcontroller die Reflektion von Gegenständen in 
einigen cm Entfernung messen und das eben durch eine Ir-Diode und einen 
geeigneten Empfänger an einem analogen Eingang des Microcontrollers tun.

Habt ihr so was schon mal gesehen?

Vielen Dank schon mal im Voraus!

von Harald W. (wilhelms)


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Stefan H. schrieb:

> Gibt es auch Infrarot-Empfänger die ein analoges Messsignal ausgeben?

Meinst Du Fotodioden? Die geben einen zur Bestrahlungsstärke
proportionalen Strom aus.

von Stefan H. (stefan_h143)


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Harald W. schrieb:
> Meinst Du Fotodioden? Die geben einen zur Bestrahlungsstärke
> proportionalen Strom aus.

Ja im Endeffekt schon, aber sie sollen eben nur auf die spezielle 
Wellenlänge der Sender-Diode reagieren. Also eben nicht auf das 
Umgebungslicht.

Mfg
Stefan

von Harald W. (wilhelms)


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Stefan H. schrieb:

> Ja im Endeffekt schon, aber sie sollen eben nur auf die spezielle
> Wellenlänge der Sender-Diode reagieren. Also eben nicht auf das
> Umgebungslicht.

Dann musst Du ein Filter vorsetzen. Das wird aber nicht ganz billig.
Ausserdem enthält das Umgebungslicht trotzdem noch die Wellenlänge
Deiner Sendediode. Ich vermute mal, Du hast einen falschen Ansatz
für Dein Messproblem gewählt.

von Stefan H. (stefan_h143)


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Meinst du dass sowas evtl funktionieren könnte?

http://www.mercateo.com/p/139-1469362/VISHAY_SILICONIX_BPV22NF_PHOTODIODE_0_05A_1_3V.html

Es braucht auch nicht so wirklich genau sein.
Am Schluss sollen ja auch nur LEDs leuchten, die je nach Abstand eine 
gewisse Helligkeit haben.

Also zB ich halte meine Hand davor und je näher ich hingehe, desto 
heller wird die led.

MfG
Stefan

von MaWin (Gast)


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Stefan H. schrieb:
> Gibt es auch Infrarot-Empfänger die ein analoges Messsignal ausgeben?
> Ich finde immer nur die Empfänger, die nur "an" oder "aus" schalten.
>
> Ich möchte mit einem Microcontroller die Reflektion von Gegenständen in
> einigen cm Entfernung messen und das eben durch eine Ir-Diode und einen
> geeigneten Empfänger an einem analogen Eingang des Microcontrollers tun.
>
> Habt ihr so was schon mal gesehen?

Natürlich,

Nennt sich Reflexlichtschranke und besteht aus einer IR-Sendediode und 
einem IR-Phototransistor in einem Plastikgehäuse

http://sensing.honeywell.com/products/Infrared-Sensors/Reflective-Sensors/HOA1405/Ne/3025/N/3261

Das Problem ist: Jedes Licht ist Störlicht, und im Infraroten ist alles 
schwarz ausser Metalle.

Die Auswerteschaltung muss wegen dem Phototransistor geregelt werden, 
d.h. es wird so viel Strom durch die IR LED geschickt, bis der 
Phototransistor eine normierte Helligkeit "sieht". Dann ist der Strom 
durch die IR LED das Maß.

Man kann so was auch mit IR-Photodiode bauen, die liefert einen der 
Helligkeit entsprechenden Strom, da kann die IR LED immer gleichhell 
scheinen.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Stefan H. schrieb:
> Harald W. schrieb:
>> Meinst Du Fotodioden? Die geben einen zur Bestrahlungsstärke
>> proportionalen Strom aus.
>
> Ja im Endeffekt schon, aber sie sollen eben nur auf die spezielle
> Wellenlänge der Sender-Diode reagieren. Also eben nicht auf das
> Umgebungslicht.

So etwas gibt es nicht. Und es ist auch unsinnig, das optisch (also über 
die optische Wellenlänge) filtern zu wollen. Ein gängiges und sehr 
leistungsfähiges Verfahren besteht darin die Lichtquelle zu modulieren 
und dann das empfangene Signal entweder zu filtern oder falls nötig mit 
dem Sendesignal zu korrelieren.

Stefan H. schrieb:
> Ich möchte mit einem Microcontroller die Reflektion von Gegenständen in
> einigen cm Entfernung messen
...
> Ich finde immer nur die Empfänger, die nur "an" oder "aus" schalten.

Dann hast du an der falschen Stelle gesucht. Vermutlich besteht dein 
Fehler einfach darin, daß du nach einem fertigen "Empfänger" suchst.
Den gibt es nicht. Diese Meßaufgabe erfordert einen angepaßten Sender 
und Empfänger.

von hinz (Gast)


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MaWin schrieb:
> im Infraroten ist alles
> schwarz ausser Metalle.

Wohl nicht, sonst würde eine Nachtkamera mit IR-Scheinwerfer ja nicht 
funktionieren.

von asdfasd (Gast)


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> Ich finde immer nur die Empfänger, die nur "an" oder "aus" schalten.

Wenn's nicht allzu schnell sein muß, sollte man mit denen auch 
Entfernungen messen können indem man die Helligkeit der Sendediode 
variiert.

von Wolfgang (Gast)


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asdfasd schrieb:
> Wenn's nicht allzu schnell sein muß, sollte man mit denen auch
> Entfernungen messen können indem man die Helligkeit der Sendediode
> variiert.

Entweder redest du vom falschen Entfernungsbereich oder hast eine 
falsche Vorstellung von der Lichtgeschwindigkeit. Nicht ohne Grund 
verwenden Laser Entfernungsmesser Laser und keine IR-Dioden.

von asdfasd (Gast)


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> hast eine falsche Vorstellung von der Lichtgeschwindigkeit.

Was hat das mit der Lichtgeschwindigkeit zu tun?

Hier soll es doch um (low-tech) Entfernungsmessung mittels IR gehen. 
Die einfachste Variante, die mir dazu einfällt, wäre ein popeliger 
38kHz-IR-Fernbedienungempfänger und eine passende IR-Sendediode. 
Zusätzlich zur 38kHz-Puls-Modulation wird die Sendediode noch in der 
Leistung gesteuert (z.B. zusätzlicher 1Hz-Dreick draufmoduliert).  Der 
Empfänger wird nun zu bestimmten Zeiten das Signal verlieren da es 
unterhalb seiner Empfangsschwelle liegt.  Und diese Zeitpunkte sind 
abhängig von der Entfernung Sender-Empfänger bzw 
Sender-Reflexionsebene-Empfänger.

Klar, die Genauigkeit wird nicht berauschend sein, aber wer weiss - wer 
hätte beim Transistortester gedacht, was man aus 6 Widerständen und 
cleverer Software alles rausholen kann ;-)

von loeter (Gast)


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Kennst Du die hier schon?


http://www.watterott.com/de/Sharp-GP2Y0A21YK0F

Es gibt mehrere verschiedene Typen, einfach mal nach Sharp IR suchen.

von Wolfgang (Gast)


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asdfasd schrieb:
> Und diese Zeitpunkte sind abhängig von der Entfernung Sender-Empfänger
> bzw Sender-Reflexionsebene-Empfänger.

Die Schwelle ist abhängig von den Streckenverlusten. Und die hängen im 
Fernfeld u.a. quadratisch von der Entfernung ab. Der Haken liegt in dem 
"u.a." ;-)

Da es hier nicht um die Entfernung als Messparameter geht, ist das Thema 
aber wohl sowieso etwas oT.

Man müsste sich eher damit beschäftigen, was mit "Reflektion von 
Gegenständen" genauer gemeint ist.

Wie hoch ist bei den Gegenständen der Anteil der gerichteten Reflektion?

Wie ist die Ausrichtung?

Wie sieht die spektrale Abhängigkeit das Reflektionsvermögens aus?

Ist der Querschnitt konstant oder soll der über die Reflektion gemessen 
werden?

Stefan H. schrieb:
> Reflektion von Gegenständen in einigen cm Entfernung messen

von Ulrich F. (Gast)


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asdfasd schrieb:
> ein popeliger
> 38kHz-IR-Fernbedienungempfänger
Da der seine Verstärkung/Empfindlichkeit selber ausregelt, wird das 
wirklich nichts genaues werden.

von Wolfgang (Gast)


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Ulrich F. schrieb:
> asdfasd schrieb:
>> ein popeliger
>> 38kHz-IR-Fernbedienungempfänger
> Da der seine Verstärkung/Empfindlichkeit selber ausregelt, wird das
> wirklich nichts genaues werden.

Für quantitative Messungen wird man wohl kaum einen Empfänger mit AGC 
einsetzen, sondern eher etwas in Richtung TSOP4038.

von Stefan H. (stefan_h143)


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Also, da die Frage aufgetreten ist:
Es soll am Ende sowas werden (allerdings in klein).

 https://m.youtube.com/watch?v=xkohbr9ApMo

Der hat pro 4 LEDs eine ir sendediode und einen ir Empfänger. Also wie 
aus Elektrogeräten mit Fernbedienung.
Allerdings gehen die blauen LEDs damit eben nur ab einer gewissen 
Entfernung(reflektion der Hand/Glas/Buch) an.
Ich möchte aber dass die LEDs je nach Entfernung eine andere Helligkeit 
haben.

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