Schaltungsbeispiel und Bauanleitung einer sehr einfachen Einweglaserlichtschranke mit Adaption an den Kamerafernauslöseanschluß
Voraussetzungen:
Als Sender wird ein handelsüblicher unmodulierter Laserpointer mit einer Versorgungsspannung von 3V verwendet.
Für den Empfänger kommt ein einfacher Phototransistor zum Einsatz, der zur Fremdlichtabschirmung ca. 20mm in einem 8mm dicken lichtundurchlässigen Rohr versenkt ist.
Warum kommt eigentlich ein Laser zum Einsatz ?
Ein Laserstahl kann ohne zusätzliche Optik durch sehr kleine Objekte unterbrochen werden.
Die Lichtintensität des Laserlichtes auf dem Phototransistor ist so hoch, daß eine komplizierte Auswerteelektronik entfällt.
Die Ansprechzeit ist extrem gering, da kein aufwendiger Demodulator mit Tiefpaßfilter erforderlich ist, welcher sonst eine nicht unerhebliche Auslöseverzögerung verursachen kann.
Schaltung
Wenn die Lichtschranke belegt ist (Objekterkennung), so fällt auf den Phototransistor kein Licht und das Potential an der Basis von T2 steigt über den Schwellenwert von 0,7V (Die Basis von T2 wird über R1 von 2,2k angesteuert.). Somit schaltet der NPN-Transistor durch und die LED1 "belegt" fängt an zu leuchten (Kathode von LED1 wird auf das 0V Potential gezogen, da über den Kollektor ein Strom fließt).
Mit dem Freigabeschalter kann nun das Signal über den Optokoppler an den Auslöseeingang der Kamera weitergegeben werden. Das Signal "Bereitschaft" welches ebenfalls über einen Optokoppler zur galvanischen Trennung der Versorgungsspannung (und der Masse bzw. 0V) geleitet wird, ist erforderlich, um die Reaktionszeiten der Kamera zu reduzieren. Die Ansteuerung der LED2 "bereit" und des dazugehörigen Optokopplers (U2) ist eigentlich nur eine Parallelschaltung zur Versorgungsspannung über den Schalter "Freigabe" (Es kann Strom im Freigabemodus gespart werden, wenn der zweite Optokoppler U2 durch einen 2. Schalter bzw. einen doppelpoligen Freigabeschalter ersetzt und die LED2 "bereit" nicht angeschlossen wird.).
Wenn die Lichtschranke nicht belegt ist, fließt ein Strom über den Phototransistor T1 und das Potential an der Basis von T2 sinkt deutlich unter den Schwellenwert UBE von 0,7V, so daß der Transistor T2 die LED "belegt" und den Optokoppler U1 nicht mehr ansteuern kann. Die Dimensionierung der Widerstände ist auf die 3V Versorgungsspannung (2,4V bei Akkus dürfte auch noch ausreichen) ausgelegt. Bei 6V Betriebsspannung müssen R2, R3, R4, R5 mit 330 oder 470 Ohm und R1 mit 4,7k bestückt werden (Bei 12V für R2, R3, R4, R5 ca. 1kOhm und 10kOhm für R1).
Schlußkommentar
Die Schaltung stellt nur eine sehr einfache Lösung dar. Einige Probleme sind in dieser Variante noch ungelöst und sollten der Vollständigkeit halber nicht unerwähnt bleiben:
Die Ausrichtung der Lichtschranke, daß der Sender (Laser) auch tatsächlich auf den Empfänger (Phototransistor) trifft, ist sehr schwierig und in der freien Natur oft nicht akzeptabel und zu störanfällig (Fertig aufgebaute industrielle Lichttaster sind hier das komfortabelste.).
Das rote Laserlicht wird in dieser einfachen Variante nicht ausgeschaltet, so daß es auf dem Objekt und bei Langzeitbelichtungen auf dem Foto sichtbar werden kann.
Sehr kurze Belegungen der Lichtschranke (durch sehr kleine oder sehr schnelle Objekte), im Bereich von wenigen Millisekunden können eventuell von der angeschlossenen Kamera nicht erkannt werden, da auf eine zusätzliche Signalverlängerung in dieser Schaltung verzichtet wurde.
