Vergleich der Genauigkeit und Reaktionsgeschwindigkeit von Fotozellen/Sensoren: Welche Technologie schneidet am besten ab?

GLIEDERUNG

Fotozellen erfüllen weltweit im Allgemeinen die gleichen Aufgaben, wie werden sie also bewertet? Die Technologie im Inneren des Sensors bestimmt zwei Dinge: Genauigkeit (wie präzise er das Umgebungslicht misst) und Geschwindigkeit (wie schnell er auf Veränderungen reagiert).

Für Ingenieure, Kommunen und Einkäufer von Beleuchtungslösungen ist das Verständnis dieser Unterschiede das, was eine gute Spezifikation von einer solchen unterscheidet, die in der Praxis Probleme verursacht.

Das Verständnis der vielen Unterschiede innerhalb des Fotozellensystems wird Ihnen bei Ihrer Auswahlentscheidung helfen.

das Fotozellensystem

Welche Fotozellentechnologien werden üblicherweise in der Außenbeleuchtung eingesetzt?

die gängigen Fotozellentechnologien in der Außenbeleuchtung

Im gesamten Fotozellensortiment von Long-Join werden fünf Sensortechnologien eingesetzt, die sich jeweils durch ein anderes Funktionsprinzip, einen anderen Genauigkeitsgrad und eine andere Reaktionsgeschwindigkeit auszeichnen.

SensortypFunktionsprinzipTypisches Produkt
BimetallstreifenDie durch Licht erzeugte Wärme löst mechanische Schaltvorgänge aus.JL-103-Serie
FotodiodeWandelt Licht direkt in elektrischen Strom umJL-411-Serie
FototransistorVerstärkte photoelektrische SensorikJL-205C
IR-FototransistorInfrarotgefilterte LichtdetektionJL-207C
Silizium-FotozelleHalbleiter-LichtsensorikÜbliche Industrieprodukte

Wie vergleicht sich die Genauigkeit der Lichterkennung über verschiedene Technologien hinweg?

Die Messgenauigkeit bestimmt, wie präzise eine Fotozelle den Lux-Schwellenwert erkennt, bei dem sie schaltet. Die verschiedenen Sensortypen bieten unterschiedliche Genauigkeitsgrade.

SensortypTypische Lux-RegelgenauigkeitGenauigkeitsgrad
Bimetallstreifen+/-10 bis 20 LuxBasic
Silizium-Fotozelle+/-5 bis 10 LuxMäßig
Fototransistor+/-3 bis 5 LuxHoch
Fotodiode+/-2 bis 3 LuxSehr hoch
IR-Fototransistor+/-1 bis 3 LuxExzellent

Beachten Sie, dass das höchste Level nicht immer erforderlich ist.

  • Herkömmliche Bimetall-Fotozellen eignen sich für einfache Ein-/Ausschaltsteuerungen, bei denen die Schaltgenauigkeit keine Priorität hat.
  • Fototransistor Und Fotodiode Die Designs bieten eine deutlich bessere Wiederholgenauigkeit über saisonale Lichtschwankungen hinweg.
  • Der IR-Fototransistor minimiert Störungen durch Fahrzeugscheinwerfer, künstliche Reflexionen und nahegelegene Schilder, die bei einem Standardsensor zu einem falschen Schaltzeitpunkt führen würden.

Wie schneidet die Reaktionsgeschwindigkeit im Vergleich ab?

Die Ansprechgeschwindigkeit bestimmt, wie schnell die Fotozelle auf eine Änderung des Umgebungslichts reagiert. Wichtig ist dabei zu beachten, dass schneller nicht unbedingt besser bedeutet, insbesondere bei Anwendungen im Freien.

SensortypGeschätzte Antwortzeit
Bimetallstreifen5 bis 60 Sekunden
Silizium-Fotozelle0,5 bis 5 Sekunden
Fototransistor0,05 bis 1 Sekunde
Fotodiode0,001 bis 0,1 Sekunden
IR-Fototransistor0,01 bis 0,5 Sekunden

Ein schnellerer Sensor erkennt die Dämmerung schneller und reagiert in adaptiven und intelligenten Beleuchtungssystemen besser. Außenfotozellen verfügen jedoch stets über eine eingebaute Zeitverzögerung, um kurzzeitige Lichtstörungen wie Blitze und Scheinwerferlicht herauszufiltern. Die Sensorgeschwindigkeit und die Zeitverzögerung sorgen gemeinsam für ein zuverlässiges und stabiles Schalten.

Wie lassen sich die Produkte von Long-Join den einzelnen Technologien zuordnen?

Nur wenige Marken bieten eine so große Auswahl an Sensoren wie Long-Join. Für jeden Bedarf gibt es das passende Modell.

ProduktserieSensortechnologieHauptvorteil
JL-103-SerieBimetallstreifenKostengünstiges, einfaches Design
JL-205CFototransistorStabile Straßenbeleuchtungssteuerung
JL-207CIR-FototransistorVerbesserte Störfestigkeit
JL-411-SerieFotodiodeHohe Empfindlichkeit und schnelle Reaktion

Warum gewinnt die IR-Phototransistor-Technologie an Popularität?

Die JL 207C5 F23 HP P IP65 ist eine hochwertige Drehverriegelungs-Lichtschranke aus der JL 207C-Serie von Long Join.
Die JL 207C5 F23 HP P IP65 ist eine hochwertige Drehverriegelungs-Lichtschranke aus der JL 207C-Serie von Long Join.

Der IR-gefilterte Fototransistor des JL-207C blockiert infrarotreiche Lichtquellen wie Fahrzeugscheinwerfer, reflektiertes LED-Licht von nahegelegenen Leuchten, Werbeschilder und temporäre Lichtquellen, die in komplexen Außenumgebungen zu Fehlschaltungen führen können.

Ein herkömmlicher Fototransistor reagiert auf diese Infrarotstrahlung, was zu unerwünschten Schaltvorgängen und Relaisverschleiß führt. Der IR-Filter blockiert diese Wellenlängen, sodass der Sensor nur auf das Umgebungslichtspektrum reagiert und dadurch in Umgebungen, in denen herkömmliche Sensoren an ihre Grenzen stoßen, ein stabiles und präzises Schaltverhalten gewährleistet.

Dies führt im Wesentlichen zu Folgendem:

  • Verbesserte Schaltgenauigkeit
  • Bessere Straßenzuverlässigkeit
  • Reduziertes lästiges Radfahren
  • Längere Betriebsstabilität

Welche Technologie wird für die jeweilige Anwendung empfohlen?

AnwendungEmpfohlener Sensortyp
WohnraumbeleuchtungBimetallstreifen
Gewerbliche BeleuchtungFototransistor
StraßenbeleuchtungIR-Fototransistor
Smart-City-ProjekteFotodiode / IR-Fototransistor
Hochpräzise SteuerungFotodiode

Die Fotozellen weisen weitere Spezifikationen auf, die in folgendem Dokument beschrieben sind: Produktpalette an Fotozellen von Chi-Swear.

Fotozellenmodelle für verschiedene Projekte

Keine einzelne Fotozellentechnologie ist für jede Anwendung optimal. Die JL-103-Serie bietet eine kostengünstige Standard-Lichtsteuerung. Die JL-205C bietet zuverlässige Leistung auf Basis von Fototransistoren für kommunale Projekte. Die JL-207C zeichnet sich durch erhöhte Genauigkeit dank IR-gefilterter Sensorik für Autobahnen und komplexe Lichtverhältnisse aus. Die JL-411-Serie bietet Hochgeschwindigkeits-Fotodiodenleistung für Solaranwendungen und Präzisionssteuerung.

Häufig gestellte Fragen zu Sensortypen

Frage 1: Worin besteht der Unterschied zwischen einer Fotodiode und einem Fototransistor?

Eine Fotodiode wandelt Licht direkt, schnell und präzise in elektrischen Strom um. Ein Fototransistor verstärkt das Signal intern, was zu einem höheren Ausgangsstrom, aber einer etwas langsameren Reaktionszeit führt. Fototransistoren eignen sich für allgemeine Schaltvorgänge im Außenbereich, während Fotodioden besser für hochpräzise oder schnell reagierende Anwendungen wie die JL-411-Serie geeignet sind.

Frage 2: Warum verwendet der JL-207C einen IR-Fototransistor anstelle eines Standard-Fototransistors?

Ein herkömmlicher Fototransistor reagiert auf infrarotreiche Lichtquellen wie Fahrzeugscheinwerfer und verursacht dadurch nachts Fehlschaltungen. Der IR-Filter des JL-207C blockiert Wellenlängen über 700 nm, sodass der Sensor nur auf natürliches Tageslicht reagiert und künstliche Störungen durch stark befahrene Straßen und Parkplätze ignoriert.

Frage 3: Welche Fotozellentechnologie bietet die schnellste Reaktionszeit?

Die in der JL-411-Serie verwendete Fotodiode benötigt 0,001 bis 0,1 Sekunden. Ein Bimetallstreifen benötigt im Vergleich dazu 5 bis 60 Sekunden. In der Praxis wird diese hohe Geschwindigkeit durch eine integrierte Zeitverzögerung ergänzt, die temporäre Lichtquellen vor dem Schaltvorgang herausfiltert.

Frage 4: Bedeutet eine schnellere Reaktionszeit immer eine bessere Leistung der Außenbeleuchtung?

Nicht immer. Ein sehr schneller Sensor ohne angemessene Zeitverzögerung reagiert auf Blitze, Scheinwerfer und Reflexionen auf nasser Fahrbahn. Die beste Leistung wird durch die Abstimmung der Sensorgeschwindigkeit auf eine präzise kalibrierte Verzögerung erzielt. Genau dies kombiniert der JL-207C durch die Kombination von IR-Filterung und integrierter Zeitverzögerung.

Frage 5: Welche Langverbindungs-Fotozelle eignet sich am besten für Autobahn- und Smart-City-Beleuchtungsprojekte?

 Die JL-207C eignet sich dank ihres IR-Filters und der Nulldurchgangsschaltung für die Autobahnbeleuchtung. Die JL-245CN NB-IoT ist für Smart-City-Projekte konzipiert, die Fernüberwachung und Fehlererkennung erfordern. Die JL-411-Serie ist für hochpräzise Beleuchtungsregelungsanwendungen geeignet.

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Wang Yi

Hallo, ich bin der Autor dieses Beitrags. Seit 15 Jahren bin ich in der Beleuchtungsbranche tätig und meine Leidenschaft gilt Innovation und Vernetzung. Entdecken Sie mit mir Brancheneinblicke und gestalten Sie die Zukunft mit. Lassen Sie uns gemeinsam Licht ins Dunkel bringen!

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