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Thema: Reichweite von IR oder IR-Laser berechnen

  1. #1
    Gast

    Reichweite von IR oder IR-Laser berechnen

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    Hi,
    mal ne etwas seltsame Frage:
    Wie berechne ich mir die Reichweite des Lichtes das von einer Diode aus
    ausgesendet wird.
    Z.B.: von ner IR-Diode oder eines IR-Laser´s.
    Habe im Netz folgende Deffinition gefunden - allerdings keine Formel:

    Wellenlänge und Reichweite

    Im Internet werden vielerlei Aussagen zur Reichweite oder Helligkeit
    von Laserpointern gemacht, was letzten Endes dasselbe ist. Physikalisch
    betrachtet, wird kein Laserstrahl (oder normales Licht) jemals
    unsichtbar; mit den richtigen Messgeräten kann er über Millionen von
    Lichtjahren nachgewiesen werden.
    Für die Praxis hängt die Reichweite ab von:
    Der Wellenlänge, gemessen in nm (Nanometern oder ein Milliardstel eines
    Meters). Die Wellenlänge des Lichts entspricht der Farbe: Rot 650nm über
    Grün 540nm nach Blau 470nm. Das Empfindlichkeitsmaximum des menschlichen
    Auges liegt bei ca. 540nm und ist ca. 20fach höher als bei 650nm, daraus
    resultiert eine wesentlich höhere Reichweite des grünen Lasers. Der
    Ausgangsleistung, gemessen in mW (milliwatt oder tausendstel Watt). Je
    größer die Ausgangsleistung, desto höher die Reichweite. Dem
    Reflektionsgrad des Materials, das der Laserstrahl trifft. Je heller
    und reflektiver das Material ist, um so größer die Reichweite. Die
    Menge des Lichts im Raum, oder, wenn im Freien, die Intensität des
    Sonnenlichts. Je weniger Umgebungslicht, desto größer die Reichweite


    Kann ich diese Deffinition auch für normale IR-Dioden anwenden?

  2. #2
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Bei Signalen definiert man im allgemeinen einen Störabstand, also die Leistung des Signals im Verhältnis zur Leistung von anderen Einflüssen die nicht zum Signal gehören.
    Die Unterscheidung von Signal und Störung kann dabei schon recht komplex werden. Im einfachen Fall ist es die Leistung im betrachteten Wellenlängenbereich.

    (Durch die Modulation kann die Erkennbarkeit weiter gesteigert werden. )
    Manfred

  3. #3
    Gast
    also kurz gesagt, ich soll ne diode nehmen die einen sehr hohen wellenlängenbereich hat und ne sehr hohe ausgangsleistung ?? !!! (natürlich für eine weite strecke wie zb 100 meter)

    ne entsprechende optik ist natürlich auch von nöten.

    trotzdem noch paar blöde fragen:
    gibt es schutzgläser für laser?
    ist der ir-laser auch schädlich oder nur der "normale" laser?
    was passiert wenn ich mit einem laserstrahl oder ein ir licht in einen rubinstab leuchte? theoretisch dürfte nicht wirklich was passieren, da ich ja zur modulation im rubinstab ja lichtblitze benötige, oder?

  4. #4
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Zur Erkennbarkeit ist eine geringe Bandbreite von Vorteil, auch zum Bündeln des Lichts ist ein Laser deutlich überlegen.

    Schutzgläser gegen Laser? Solche die die Wellenlänge des verwendeten Lasers nicht durchlassen.
    IR ist sicher auch schädlich es kommt auf die Leistung an. Es ist in jedem Fall besonders gefährlich, die Leistung nicht zu sehen.

    Den Rubinstab wird man nur mit recht kurzen Wellenlängen effizient anregen können. Bei extremer Leistung ist natürlich alles gefährlich.

    (Nebenbei, die Fragen passen nicht zum sicheren Umgang mit Lasern, aus den kurzen Antworten können keine ausreichdenden Hinweise zur Vermeidung von Gefahren gezogen werden.)
    Manfred

  5. #5
    Gast
    ja weiß ich eh - sind ja nur reine überlegungen.
    mich interessiert momentan nämlich der aufbau von lasertag systemen .....
    auf deren seiten steht überall geschrieben, dass sie nur ir licht verwenden wie in der fernbedienung. nur steht da auch wiederum, dass die eine reichweite von bis zu 150 metern haben ....

    frage mich wie das geht / wie die das machen

  6. #6
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    Die guten und professionellen 100m-Tager(?) machen das mit einer Laserdiode aber ohne die herkömmliche benutzte Optik davor. Die verwenden dazu eine eigene Optik die den Strahl zwar auch parallel bündelt, aber auf einen viel größeren Durchmesser als bei einem normalen Laserpointer. So ca. 1 - 2cm dürften das schon sein.

    Also kannst du Laserpointer eigentlich schon vergessen, weil

    1. Die Optik meistens fest mit verbaut ist
    2. Eine Stromregelung davor ist die es zu überlisten gilt (Erklärung kommt)
    3. Beim Entfernen der Optik die Diode wahrscheinlich kaputt gehen würde.

    Du bräuchtest also folgendes

    1. Laserdiode, teuer
    2. Passende Optik, berechnen, finden, kaufen
    3. Stromregelung, entwickeln/berechnen, testen, einbauen. Paar mA zuviel und du kannst bei 1. wieder anfangen ;-(
    4. Filter/Modulationselektronik, Entwickeln/Testen
    5. Im Empfänger/Ziel die Demodulationselektronik, Entwickeln, Testen

    Gute (teure) Lasertagsysteme übertragen sogar noch Daten über den Laserstrahl, z.B. von wem du getroffen wurdest, usw.

    Aber so wie du fragst (tschuldigung) wird es nicht funktionieren, bzw. es bringt dir dann ix mehr weil du deine "Ziele" nicht mehr sehen kannst ;-(

    Probier für den Anfang doch einfach mal eine gute Lichtschranke mit Leuchtdioden aufzubauen. Dann siehst du selbst wie schwer das ist und wo die Pobleme liegen und sparst einen Haufen Geld.

    Übrigens die Reichweite von der du sprachst bezog sich auf das Auge als Empfänger. Elektronische Sensoren haben andere Empfindlichkeiten und können den Strahl viel weiter detektieren, auch wenn du ihn nicht mehr sehen solltest.

    Gruß, Sonic
    http://www.dontfeedthetroll.de/images/dftt.gif
    If the world does not fit your needs, just compile a new one...

  7. #7
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    auf deren seiten steht überall geschrieben, dass sie nur ir licht verwenden wie in der fernbedienung. nur steht da auch wiederum, dass die eine reichweite von bis zu 150 metern haben ....
    Ist denn klar, daß IR einen Wellenlängenbereich beschreibt, so etwa wie grün oder gelb?

    Für diesen Wellenlängenbereich gibt es Laser und LEDs so wie in anderen Bereichen auch. Diese Laser und LEDs haben sehr große Unterschiede in ihren Eigenschaften und sind nicht durch den Wellenlängenbereich charakterisiert.
    Manfred

  8. #8
    Gast
    hm ..... die machen das also mit IR-Laser .....
    also ok Laserdiode kaufen ist kein problem ...... optik kann man sich anfertigen lassen ..... aber modulation??ß wofür? zur datenübertragung? zb ein XY signal - ok lass ich mir einreden - ist aber auch nicht unbedingt so schwer .....
    aber wozu eine stromregelung? kann ich nicht einfach den betriebsstrom der laserdiode zu ihr laufen lassen? da reicht ja eigentlich schon ein ausgeklügeltes widerstandsnetzwerk ....

    wie siehts mit schutzbrillen gegen den ir-laser aus? warum verwenden die ganzen tagger-spieler keine?

  9. #9
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    aber modulation??ß wofür?
    Es gibt einen Detektor, der mißt die Lichtleistung, also alles was er empfängt, von der Sonne, von einer Lampe und von der gesuchten Signalquelle (in seinem Wellenlängenbereich wenn er ein Filter hat).

    Wenn er nur ab und zu wüßte wie groß denn die Leistung ist, wenn die Signalquelle nicht dazukommt, dann hätte er ja eine Chance die Signalquelle wenn sie dazukommt zu erkennen.

    Das geht so: Die Signalquelle ist aus, dann wird der Rest gemessen, dann geht sie an und es wird der Unterschied bestimmt. Das ist die Modulation, dazu ist sie da. (erstmal, im vorliegenden Fall)

    Manfred

  10. #10
    Gast
    achso - dafür ist also modulation .....
    aber wie funktioniert es dann zb ein signal mit dem laser mitzuschicken?
    etwa einfach in dessen schaltkreis reinbringen (dann entsteht ne mischspannung) und beim empfänger mit ner schaltung wieder rausfiltern?

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