Ein Infrarot-Lichtgitter, auch Lichtvorhang genannt, besteht aus mehreren Senderelementen und Empfängerelementen. Prinzipiell handelt es sich um aneinander gereihte Lichtschranken.

Die Sender emittieren Infrarot-Lichtstrahlen, die auf die Empfänger ausgerichtet sind. Dafür werden Infrarot-LEDs mit einer Wellenlänge von 880-940 nm verwendet. Als Empfänger dienen typischerweise Fotodioden oder Fototransistoren. Diese sind in der Lage, das eingehende Licht zu erfassen und in ein elektrisches Signal umzuwandeln.

Wenn eine Person oder ein Objekt den Lichtstrahl unterbricht, wird der Empfänger ausgelöst und ein Signal an ein angeschlossenes System wie z.B. einen Auswerter gesendet.

Dunkelschaltend:

Schaltausgang aktiv, wenn Strahlen unterbrochen sind

Hellschaltend:

Schaltausgang aktiv, wenn alle Strahlen frei sind

Lichtgitter werden in den unterschiedlichsten Branchen und Anwendungen eingesetzt.

Für einfache Aufgaben, wie dem Zählen großer Objekte oder der Anwesenheitskontrolle von Personen, werden detektierende Lichtgitter verwendet.

In komplexeren Applikationen wie der Volumenmessung, werden messende Lichtgitter mit externen Auswertern benötigt.

Je nach Größe des zu erkennenden Objektes muss ein passendes Strahlraster gewählt werden. Als Strahlabstand in einem Lichtgitter bezeichnet man den Mitten-Abstand zwischen zwei benachbarten Infrarotstrahlen. Bei uns gibt es Strahlraster von 2,5 mm bis 112 mm.

Durch den Lichtkegel, den ein Senderelement abstrahlt, könnten sich die einzelnen Sender- und Empfängerelemente bei den geringen Strahlabständen untereinander „sehen“.

Damit sich die benachbarten Strahlen nicht gegenseitig beeinflussen, wird immer nur ein Strahl nach dem anderen ausgewertet (sequenzielle Auswertung oder Multiplexbetrieb).

Aufgrund der hohen Geschwindigkeit, mit der die Strahlen ausgewertet werden, entsteht praktisch ein geschlossener Lichtvorhang.

Je nach Auswerter und Reichweite können pro Strahl Zykluszeiten ab 6 µs erreicht werden. Die Reichweiten variieren von 20 cm bis zu 25 m.

Sind zwei Lichtgittersysteme nebeneinander montiert, können auch Reflexionen dazu führen, dass Objekte nicht sicher erkannt werden.

Hier ist es erforderlich, entweder beide Leisten mit einem Auswerter als zusammenhängendes Lichtgittersystem zu betreiben, oder die Auswertung entsprechend zu synchronisieren.

Im Lichtgitter kann sowohl die Anzahl der physikalischen Strahlen, als auch diagonale Strahlen ausgewertet werden. Mit den diagonalen Strahlen können auch mit größerem Strahlraster kleinere Objekte erkannt werden. Allerdings ist hier die Objekterkennung nicht im gesamten Überwachungsbereich zuverlässig möglich, da die Auflösung variiert.

Im mittigen Bereich wird das Objekt

auch bei den Diagonalstrahlen erkannt

In Leistennähe kann das Objekt

jedoch nicht erkannt werden

Deshalb ist die Auswertung der Parallelstrahlen bei engerem Strahlraster zuverlässiger. Hier spielt auch die Reichweite keine Rolle.