Kategorie-Archiv: Infrarot-Optik

50mm Infrarot-Optik

Ich erwähnte ja bereits in meinen vergangenen Blog posts, dass ich auf eine 50 mm Linse umgestiegen bin. Hiermit möchte ich Details zu meiner Linsenkonstruktion verraten.

Zunächst noch einmal meine Bezugsquellen:
50 mm plankonvexe Linse aus Glas: www.lupenshop.de
Graue Kunststoffrohre: Sanitärabteilung verschiedener Baumärkte

Und so kann das ganze dann aussehen:

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Die Fokussierung des IR-Strahl geschieht über den Abstand der LED zur Linse. Das prüft man am besten mit einer Videokamera mit Nachtsicht-Funktion.

Neue Entfernungsmessung mit neuer Hardware

Ich habe heute schon die Lieferung des Vishay TSOP31238 erhalten und musste natürlich sofort einen neuen Sensor löten. Ich hatte schon ziemlich gute Bedingungen draußen, da es schon dunkel war, wie beim letzten Test mit 133 m als Ergebnis.

Diesmal musste ich ein Feld als Testgeländer hernehmen und kam auf großartige 208 m Entfernung!

Summary: Bigger range with new hardware.

Today I got my new Vishay TSOP31238 and i couldn’t wait, so i soldered a new sensor. I had pretty good test conditions, because it was dark outside, like it was on my last test with an result of 133m.

This time i had to test it on a field and got a distance of 208 meters!

208 Meter Rekord

Wieder ein neuer Rekord: 133 Meter!

Habe noch einmal eine Komponente getauscht und dadurch meine Reichweite um 30 Meter erhöhen können. Leider war dann mein Testweg wieder zu Ende und ich muss mir einen neuen Messplatz suchen. 133 Meter … mehr als ausreichend.

Am Samstag dürfte eine neue Reichelt-Lieferung eintreffen. Mit dabei: die “angeblich” verbesserten Vishay TSOP31238. Laut Datenblätter verbraucht der TSOP31238 weniger Strom (immer gut), hat aber auch eine verbesserte Erkennung vor allem bei Sonnenlicht. Und vielleicht erhöht sich damit die Reichweite noch mal um ein paar Meter?

… man darf gespannt sein …

103,85 Meter! Persönlicher Rekord!

Wie versprochen habe ich eine neue 50 mm Glaslinse mit 125mm Brennweite gekauft. Im Baumarkt habe ich das passende graue, 50 mm Sanitärrohr mit Muffen gefunden. Mit meinem alten Setup und der neuen Optik (damals 25 mm) habe ich aber auch keine großen Sprünge gemacht. Ich habe neue Widerstände gekauft um mehr Strom an die LED zu kriegen.

Bei Sonnenuntergang habe ich dann meine persönliche Bestmarke von vor 3 Jahren nun geknackt. Laut meinem Smartphone war die Distanz 103,85 Meter. Ich bin mir aber sicher, dass das nicht alles gewesen ist. Jedenfalls ist das schon eine Entfernung mit der man langsam arbeiten kann.

Neue 50 mm Optik aus Sanitärrohr

Neue 50 mm Optik aus Sanitärrohr

P.S.: Das war kein Aprilscherz :D

Entfernungstest

Nachdem ich feststellen musste, das der Arduino pro Pin nur 40mA liefern kann, musste ich mir was neues einfallen lassen, um der Infrarot-LED mehr Power liefern zu können.

Also eine kleine Transistorschaltung. Da ich nicht genau wusste was für ein Transistor ich brauche, hab ich mal einen auf gut Glück gekauft. Nun konnte ich (mit einem 100 Ohm Widerstand) die LED mit 70 mA betreiben. Ergebnis: 22 Meter Entfernung.

Aber das ist natürlich noch nicht genug. Also müssen mehr Milliampere an die LED. Problem: Die Batterie kann nicht genug liefern in der Zeit des Schusses. Lösung: Ein Kondensator der einen kleinen Teil der Energie zwischenspeichert und einspringt, wenn die LED Energie braucht. Als weitere Modifikation habe ich den Widerstand der Infrarot-LED von 100 Ohm auf 51 Ohm verringert. Damit sollten ca. 140 mA an der LED anliegen.

Feldtest-Ergebnis: Immerhin schon 38 Meter.

Weitere Schritte: Ein neuer Transistor muss her. Mein aktueller kann nur 100 mA (max 200 mA gepulst) und da bin ich mit 140 mA schon knapp an der Grenze. Des Weiteren muss ein kleinerer Widerstand her. Irgendwas zwischen 7 und 51 Ohm. Ich taste mich an die gewünschte Entfernung an. Über 100 Meter wär schon was feines.

Infrarot-Optik Fokustest

Leider kann ich zur Zeit nicht viel machen, da ich auf die Reichelt Bestellung warte. Aber dennoch gibt es einen kleinen Beitrag heute. Ich habe mit einer blauen LED (keine superhelle, eine normale Standard-LED) einen Optik-Test gemacht. Das folgende Foto zeigt das gebündelte Licht. Entfernung zur Wand knapp 6 Meter.

Fokus-Test

Fokus-Test

Also für das Test-System reicht es, aber ich glaube, wenn es mal in Richtung Final-Version geht, müssen 50mm Linsen her, die haben eine größere Brennweite und bleiben damit auf Distanz gebündelter.

Infrarot-Optik

Die Optik besteht aus einem 32mm PVC-Rohr und einer PVC-Reduktion von 40mm auf 32mm. Als LED-Halter dient ein Fruchtsaftdeckel aus dem Supermarkt. In diesem Fall war es der Deckel von dem Apfelsaft des Herstellers Isabell active “Diät Apfel-Nektar”.

Die zusammengebaute Optik sähe damit so aus. (Hier noch mit roter LED, damit man auch etwas sehen kann.)