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Lichtschranke als Unterbrechung

Eine Lichtschranke (englisch: photo electric sensor) ist ein elektronisch-optisches System, welches aus einer Licht- bzw. Infrarot-Strahlungsquelle (Sender) und einem Sensor (Empfänger) für diese Strahlung besteht. Zweck ist die Erkennung der Unterbrechung des Lichtstrahls. Der Sender kann eine Glühlampe (heute jedoch nicht mehr Stand der Technik), eine Infrarotstrahlung oder eine Licht abgebende Leuchtdiode oder eine Laserdiode sein. Der Empfänger ist meist ein Fototransistor. Das Funktionsprinzip einer Lichtschranke besteht darin, die durch ein Objekt hervorgerufene Unterbrechung des Lichtweges mit dem Sensor zu registrieren und in meist elektrische Schaltsignale umzuwandeln, welche zur weiteren Verarbeitung geeignet sind. Um eine Lichtschranke unempfindlich gegenüber Fremdlicht zu machen, wird die Strahlung oft moduliert, um sie vom Umgebungslicht unterscheiden zu können. Zusätzlich kann ein Infrarotfilter vor dem Empfänger verbaut sein, um Tageslicht abzuschirmen. Die Reichweite kann erhöht werden, indem Sender, Empfänger oder beide mit einer bündelnden Sammellinse versehen werden. Oft haben die Bauteile (Fototransistor und Leuchtdiode) selbst bereits ein bündelndes und Tageslicht herausfilterndes Plastikgehäuse. Man unterscheidet zwischen Einweg-Lichtschranken und Reflexlichtschranken: Einweg-Lichtschranken Bei Einweglichtschranken stehen sich Sender und Empfänger gegenüber. Hierzu zählen auch Gabelkoppler bzw. Gabellichtschranken, bei denen Sender und Empfänger in geringem Abstand zueinander bereits vormontiert sind. Sender und Empfänger sind meist in getrennten Gehäusen untergebracht und müssen bei der Montage zueinander ausgerichtet montiert werden. Reflexlichtschranken Das Lichtsignal wird bei Reflexionslichtschranken über einen Reflektor oder ein reflektierendes Objekt selbst zurückgeworfen, Sender und Empfänger befinden sich parallel zueinander in einem gemeinsamen Gehäuse. Die Versionen mit Reflektor unterscheiden sich noch hinsichtlich der Verwendung eines Polarisationsfilters. Versionen mit Polarisationsfilter arbeiten nur mit einem Retroreflektor bzw. Rückstrahler, nicht jedoch mit einer glatten Spiegelfläche. Eine solche wird als Unterbrechung erkannt und schafft zusätzliche Sicherheit, da so auch ein blanker Metallgegenstand als Unterbrechung erkannt wird. Die Verwendung von Retroreflektoren und Reflexlichtschranken vereinfacht die Montage erheblich, da geringerer Verkabelungsaufwand erforderlich ist und keine genaue Ausrichtung des Reflektors zur Lichtschranke erfolgen muss.

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