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OptoelektronikBild 2: Bei einer Einweglichtschrankestehen sich Sender und Empfängergegenüber.Bilder: ROHM Semiconductor2 3Bild 3: Bei Reflexlichtschrankenbefinden sich Sender und Empfängernebeneinander.Fernbedienungs-EmpfängerFernbedienungs-Empfänger arbeiten mit den unterschiedlichstenTrägerfrequenzen (meist im Bereich von 30 bis 60 kHz). Ausführungenmit doppelter Linse bieten einen größeren Empfindlichkeitsbereich.Dank ihrer kleinen Abmessungen und ihrer (meist) oberflächenmontierbarenAusführung eignen sie sich ideal für den Einbauin unterschiedlichste Applikationen. Lösungen mit integriertemFoto-IC haben bessere Rauschunterdrückungs-Eigenschaften.Als drahtlose Technik weisen Infrarot-Lösungen spezifische VorundNachteile gegenüber HF-Lösungen und Techniken im ISM-Band(Industrial, Scientific, Medical) von 902 bis 928 MHz auf. Als Vorteilist unter anderem die gerichtete Abstrahlung anzuführen, denn dieseverhindert, dass Daten von anderen Geräten in der Nähe abgefangenwerden. Infrarot-Lösungen besitzen eine hohe Rausch-unempfindlichkeit,sind weniger anfällig gegen Störbeeinflussungen durch andereGeräte und kommen mit relativ wenig Leistung aus, so dass sie sichbesonders für portable Geräte und einfache Designs eignen. Nicht zuletztunterliegen sie nur wenigen internationalen Vorschriften.Freie Sicht muss seinAls Nachteil ist die Tatsache zu nennen, dass zwischen Sender undEmpfänger eine freie Sichtlinie bestehen muss. Sender und Empfängersind nahezu direkt aufeinander auszurichten. Außerdem werdenInfrarotstrahlen durch Wände, Pflanzen und Menschen blockiert.Bild 4: Im Unterschied zu konventionellen, nahe 950 nm arbeitendenSensoren liegen die von den IR-Emittern von Rohm Semiconductor benutzten850 nm deutlich näher an der Wellenlänge der Fototransistoren, wasniedrigere Energieverluste zur Folge hat.Die Technik eignet sich nur für geringe Distanzen, da die Leistungsfähigkeitmit wachsender Entfernung stark abfällt. Wegen der hohenLicht- und Wetterempfindlichkeit können Sonnenlicht, Regen, Nebel,Staub und Luftverschmutzung die Übertragungsleistung gravierendbeeinträchtigen. Überdies ist die erzielbare Datenrate niedrigerals bei typischen leitungsgebunden oder auf HF beruhenden Verfahren.Trotzdem bieten viele Anwendungen ideale Voraussetzungenfür den Einsatz der Infrarot-Technik, was auf die hohe Kommunikationsgeschwindigkeitund das hohe Sicherheitsniveau zurückzuführenist. Hinzu kommt der erhöhte Design-Freiraum durch die Kompatibilitätder Feature-Ausstattung für künftige Redesigns.IR-LösungenRohm Semiconductor bietet eine umfassende Auswahl an Produktenfür IR-Lösungen jeder Art an. Eine Reihe wichtiger Bauelementedemonstriert das umfangreiche Fähigkeitsspektrum des Unternehmensauf diesem Gebiet, wobei ein spezielles, ultrakompaktes Gehäusekonzeptbesonders hervorzuheben ist. Fortschrittliche Technikermöglichte die Entwicklung von Infrarot-Sendern, die im Bereichvon 850 nm arbeiten und dadurch auf eine hohe Ausgangs-Effizienzund eine Energieeinsparung von 66 % kommen (Bild 4).Verglichen mit anderen Produkten ergibt das ultrakompakteSMD-Gehäuse der Rohm-Lichtschranken eine Volumenreduzierungum rund 31,4 %, während die Masse um 28 % geringer ist.Die Doppelform-Konstruktion (an eine primäre Form mit der Linseschließt sich eine weitere Form an) und die Wellenlänge von 850nm ergeben eine hohe Empfindlichkeit, eine verbesserte Signalgenauigkeitund den höchsten Empfänger-Kollektorstrom, derüberhaupt angeboten wird. Bei besonderen Ausführungen, wieden Zweiphasen-Lichtschranken, sind zwei Sensoren in einem Gehäuseangeordnet (Bild 5). Abgesehen von der zusätzlichen Platzersparnissind diese Bauelemente in der Lage, Drehzahl und Drehrichtungeines Motors mit höherer Genauigkeit zu erfassen alskonventionelle foto-optische Lösungen auf der Basis zweier separaterSensoren.Es gibt ferner weitere Lösungen mit Klemmgehäuse und Mini-CT-Steckverbinder für den komfortablen Anschluss an andereSchaltungen, so dass auf eine zusätzliche Leiterplatte oder auf Lötenverzichtet werden kann.40 Jahre Support-Tätigkeit im Bereich der IR-Sensoren und dieanhaltende Forschung im Bereich der LEDs und Sensoren habenein umfangreiches Portfolio an IR-Sensoren und Fernbedienungs-Produkten hervorgebracht. Neueste IR-Technologien sind hier mithoher Effizienz und komplexen Gehäusebauformen kombiniert,um die wachsenden Anforderungen moderner IR-Applikationenzu erfüllen. (jj)nBild 5: Bei Zweiphasen-Lichtschranken sind zwei Foto-Sensoren in einemGehäuse angeordnet.Die Autoren: Masanori Tanimura und RaimundWagner sind Product Marketing Manager bei derRohm Semiconductor GmbH.78 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de