Lichtschranken haben vielfältige Einsatzgebiete. So werden sie etwa bei Schranken, Alarmanlagen, im Sport bei der Zeitmessung, bei Garagentoren, bei Aufzügen, für die automatische Spülung in Urinalen, in der Automatisierungstechnik, und bei der Messung von Kundenströmen verwendet. Auch bei Rauchmeldern oder Computermäusen und in vielen anderen Einsatzgebieten kommen sie zum Einsatz. Erste Lichtschranken wurden bereits Ende des 19. Jahrhunderts im Bereich der Fotografie verwendet.

Funktionsweise der Lichtschranke

Eine Lichtschranke besteht aus einer Lichtquelle und einem Sensor. Die Quelle ist zumeist eine Leuchtdiode, eine Laserdiode, eine Infrarotstrahlung oder eine einfach Glühbirne. In den meisten Fällen kommt Infrarotstrahlung zum Einsatz, was bedeutet, dass die Lichtstrahlen der Schranken mit dem bloßen Auge in der Regel nicht zu erkennen sind. Der Empfänger ist in der Regel ein Phototranistor, also eine Photozelle. Diese Photozelle besteht aus verschiedenen Metallen, die sehr lichtempfindlich reagieren. Wird die Schranke, etwa durch eine kreuzende Person, eine Auto oder durch irgendeinen anderen Gegenstand unterbrochen, registriert dies der Sensor und wandelt diesen Impuls in ein elektrisches Schaltsignal um. Dieses Schaltsignal führt in der Regel zu einer weiteren elektrischen Reaktion, etwa dem Auslösen einer Alarmanlage, dem Stoppen einer Uhr oder dem Öffnen einer Schranke oder eines Garagentors. Um Lichtschranken gegenüber anderen Lichtquellen unempfindlich zu machen, wird die Strahlung in der Regel moduliert.

Die gängigsten Systeme

Bei Lichtschranken wird zwischen Einweg- und Reflexions-Lichtschranke unterschieden. Bei einer Einweg-Lichtschranke sind die Quelle des Lichts und der Sensor in zwei verschiedenen Gehäusen untergebracht. Sie kommen vor allem dann zum Einsatz, wenn größere Reichweiten erzielt werden sollen. Bei der Reflexions-Lichtschranke dagegen sind sowohl Sensor als auch Empfänger in einem Gehäuse installiert. Der Lichtstrahl wird von einem Spiegel, der als Reflektor dient, auf den Sender zurückgeworfen.

Komplexere Systeme

Manche Lichtschranken bestehen aus mehreren Lichtstrahlen. Hier wird dann von Lichtgittern oder Lichtvorhängen gesprochen, die für eine komplette Raumüberwachung, oder für die Überwachung eines Kunstobjektes dienen.