Sind Sie neugierig auf unsichtbare Beleuchtung, die bei verdeckten Operationen und im Alltag eingesetzt wird? Die LED-Infrarotleuchten beantworten alle Ihre Fragen.
IR-LED-Licht ist eine sichere und energieeffiziente Option für Überwachung, Wildtierbeobachtung, Industriesensoren usw. In diesem Artikel erkläre ich die Funktionsweise, die Vorteile und gebe Ihnen einen Leitfaden zur Auswahl des richtigen IR-LED-Lichts für Ihr Projekt.
Was ist Infrarot-LED-Beleuchtung?
Infrarot-LED-Beleuchtung emittiert für unser Auge unsichtbare elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen von 780 nm bis 1,000 nm. Infrarotkameras, Nachtsichtgeräte und Bewegungssensoren können diese Strahlung erfassen und so für Beleuchtung sorgen. Mit diesen Infrarot- Leuchtdioden in Nachtsichtgeräten, um kontrastreiche Bilder bei völliger Dunkelheit zu erhalten.
Wie funktionieren LED-Infrarotlichter?
LED-Infrarotleuchten wandeln elektrische Energie in das Infrarotspektrum um. IR-Leuchten können je nach Umgebungslicht Infrarotstrahlen erkennen und aussenden, um die Sichtbarkeit zu verbessern.
IR-LEDs bestehen aus Halbleitermaterialien. Fließt Strom durch den Halbleiter, absorbieren Elektronen diese Energie. Sie werden angeregt und erreichen höhere Energieniveaus. Anschließend geben diese Elektronen die überschüssige Energie in Form von Photonen oder Lichtpaketen ab. Bei Infrarot-LEDs liegen die emittierten Photonen im Infrarotspektrum, genauer gesagt im Wellenlängenbereich von 780 bis 1,000 Nanometern. Diese sind für das menschliche Auge unsichtbar, können aber von speziellen Sensoren erkannt werden.
Wie können Sie mit IR-LED-Leuchten sehen?
Um mit IR-LED-Leuchten zu sehen, benötigen Sie Nachtsichtgeräte wie ein Zielfernrohr oder eine Kamera. Wenn Sie bei schwachem Licht oder völliger Dunkelheit durch die Kamera schauen, ist Ihre Umgebung sichtbar. Allerdings erhalten Sie hier eine monochromatische Ansicht.
Vorteile von Infrarot-LED-Leuchten
- Vielseitig: Sie werden für verschiedene Zwecke wie Beleuchtung, Sensorik und Kommunikation eingesetzt. Infrarot-LEDs finden sich beispielsweise in Fernbedienungen, Überwachungskameras, Industriesensoren und vielem mehr.
- Energieeffizienz: IR-LED-Leuchten verbrauchen weniger Energie. Außerdem wandeln sie einen hohen Prozentsatz des elektrischen Stroms in Infrarotstrahlung um.
- Langlebigkeit: Da IR-LEDs weniger Wärme erzeugen und stoß- und vibrationsbeständig sind, haben sie eine längere Lebensdauer.
- Kleine Größe: Aufgrund ihrer geringen Größe sind IR-LEDs in eine Vielzahl von Geräten integriert.
- Verbesserte Sicherheit und Überwachung: Bei schlechten Lichtverhältnissen oder nachts verbessern diese Leuchten die Sichtbarkeit und bieten eine umfassendere Sicht auf den überwachten Bereich. Darüber hinaus stören sie die Umgebung nicht und erregen bei verdeckten Einsätzen keine Aufmerksamkeit.
- Sicher und nicht-invasiv: Da die IR-LED nicht-invasiv ist, verursacht sie keine Haut- oder Augenreizungen. Nahinfrarotlicht hat außerdem entzündungshemmende Eigenschaften. Daher wird es in medizinischen Therapien und der Hautpflege eingesetzt.
Anwendung von Infrarot-LED-Leuchten
- Kommunikationssysteme: Glasfaser- und drahtlose Kommunikationssysteme werden mithilfe von Infrarot-LED-Leuchten aufgebaut.
- Barcode-Scanner: IR-LEDs leiten Infrarotwellenlängen über die Barcode-Oberfläche. Anschließend misst ein Lesegerät das reflektierte Licht, und ein Decoder wandelt die Lichtemission in Daten um. So nutzen Barcode-Scanner IR-LEDs.
- Smarte Uhren: Smartwatches nutzen Infrarotwellenlängen zur Herzfrequenzmessung. Die integrierte Infrarot-LED der Uhr sendet Licht aus, das die Haut durchdringt und von den Blutgefäßen absorbiert wird. Aus dem reflektierten Licht wird die Herzfrequenz berechnet.
- Medizinische Geräte: Medizinische Geräte wie Pulsoximeter verwenden Infrarot-LEDs zur Messung des Blutsauerstoffgehalts. Genauer gesagt wird hier der Unterschied zwischen der Absorption von Infrarot- und Rotlicht gemessen.
- Automotive-Anwendungen: In Automobilen werden IR-LEDs in Kollisionserkennungssystemen, Fahrerüberwachungssystemen usw. eingesetzt.
- Annäherungssensoren: IR-LEDs können als Sensoren zur Bewegungserkennung und zum Auslösen von Alarmen eingesetzt werden. Sie erfassen die von Menschen oder Tieren abgegebene Infrarotenergie als Wärme.
- Fernbedienungen: Es wird in Fernbedienungen elektronischer Geräte verwendet. Die IR-LED der Fernbedienung sendet Infrarotlichtimpulse an den Empfänger des Geräts. Üblicherweise werden hierfür Galliumarsenid-IR-LEDs verwendet.
- Sicherheitskameras: Im Objektiv von Überwachungskameras werden leistungsstarke IR-LEDs verwendet. Dadurch können IR-Bilder auch bei Dunkelheit aufgenommen werden.
Infrarot-LED-Leuchten im Vergleich zu herkömmlichen Leuchten
Infrarot-LED-Leuchten und herkömmliche Leuchten haben unterschiedliche Eigenschaften und praktische Einsatzmöglichkeiten, die im Folgenden aufgeführt sind:
| Eigenschaften | Infrarot-LED-Leuchten | Traditionelle Lichter |
| Sichtbarkeit | Für das bloße menschliche Auge unsichtbar | Mit bloßem menschlichen Auge vollständig sichtbar |
| Wellenlänge | Das Infrarotspektrum von IR-LEDs beträgt 780 nm – 1 mm. | Das sichtbare Spektrum herkömmlicher Lichter beträgt 380 nm – 750 nm. |
| Stealth | Es ist nützlich für verdeckte Operationen | Es ist nicht für Stealth-Operationen geeignet |
| Hitze | Durch diese Leuchte entsteht weniger Wärme. | Herkömmliche Glühlampen erzeugen mehr Wärme. |
| Energieeffizienz | IR-LED-Leuchten arbeiten mit minimalem Stromverbrauch | Herkömmliche Lampen führen zu einem höheren Stromverbrauch |
| Abdeckung | Diese Lichter bieten Nachtsicht über große Entfernungen | Diese Lichter decken einen begrenzten Beleuchtungsbereich ab |
| Anwendungen | Wildtierüberwachung, Sicherheitsüberwachung, Nachtsichtoptik usw. | Normale Beleuchtung für Sichtbarkeit im Dunkeln |
Leitfaden zur Auswahl des richtigen IR-LED-Lichts
1. Konzentrieren Sie sich auf Ihre Anwendungsanforderungen
Wellenlänge, Winkel, Strahlmuster und Leistungsbedarf von IR-LEDs variieren je nach Verwendung in Sensoren, Kameras, Fernbedienungen usw. Daher müssen Sie zunächst die Anforderungen und den Verwendungszweck Ihres Projekts festlegen.
2. Wählen Sie die richtige Wellenlänge
850 nm und 940 nm sind die gängigsten Wellenlängen für IR-LED-Leuchten. Wenn Sie für das menschliche Auge völlig unsichtbares Licht benötigen, wählen Sie eine Wellenlänge von 940 nm. Sie eignet sich hervorragend für verdeckte Operationen. Wenn Sie die IR-LED außerdem für Sicherheitszwecke benötigen, ist 850 nm die richtige Wahl.
3. Berücksichtigen Sie den Abstrahlwinkel (Halbwinkel)
Wählen Sie einen kleineren Abstrahlwinkel von 10–20 Grad, wenn Sie einen bestimmten Bereich beleuchten möchten. Darüber hinaus benötigen Sie einen größeren Abstrahlwinkel von 30–60 Grad, um einen größeren Bereich auszuleuchten.
4. Konzentrieren Sie sich auf den Strombedarf
Für die Fernsicht sollten Sie eine höhere Leistung und für die Nahsicht eine niedrigere wählen. Fernbedienungen können beispielsweise mit 20–100 mA Stromstärke betrieben werden, Überwachungskameras benötigen jedoch 500 mA oder mehr.
5. Vergessen Sie nicht die Wetterfestigkeit und Wasserdichtigkeit
Verwenden Sie wetterfeste und wasserdichte IR-LEDs für den Außenbereich. Wählen Sie eine IP-Schutzart IP66 für Ihr Gerät. Die erste Ziffer gibt die Staubbeständigkeit an. Auf einer Skala von 0 bis 6 bedeutet 6 vollständig staubdicht. Die zweite Ziffer gibt die Wasserbeständigkeit an. Auf einer Skala von 0 bis 8 bedeutet 8 vollständigen Schutz gegen Wasser.
Wie wählt man zwischen 850 nm und 940 nm?
Die Wellenlänge der IR-LEDs sollte je nach Einsatzzweck gewählt werden. 940 nm IR-LEDs sind beispielsweise bei verdeckten Einsätzen effizienter. Sie eignen sich am besten für die Wildtierbeobachtung, da sie für die meisten Tiere unsichtbar sind. Dennoch ist die Sichtbarkeit manchmal geringer als bei 850 nm.
850-nm-IR-LEDs eignen sich hingegen besser für Nachtsichtanwendungen, die Jagd und Überwachungskameras. Sie bieten eine bessere Bildqualität in IR-Kameras und eine längere Lebensdauer. Allerdings strahlen sie ein für das menschliche Auge sichtbares rotes Leuchten aus.
Infrarot-LED-Lichttherapie
Infrarot-LED-Licht wird in der Therapie bei zahlreichen Gesundheitsproblemen eingesetzt. Diese sichere lichtbasierte Methode kann beispielsweise Schmerzen lindern, Muskelverspannungen lösen, die Durchblutung verbessern, den Heilungsprozess beschleunigen usw.
Darüber hinaus dringt Nahinfrarotlicht in tiefere Hautschichten ein. Die Mitochondrien der Zellen nehmen diese Energie auf und fördern biologische Mechanismen. Diese schmerzfreie Behandlung stärkt zudem das Immunsystem Ihres Körpers.
Einschränkungen von IR-LED-Licht
- Auf IR-LEDs basierende Systeme können nur Schwarzweißbilder erzeugen.
- Die Wirksamkeit von IR-Sensoren wird durch Faktoren wie Regen, Sonnenlicht, Nebel, Staub usw. beeinträchtigt.
- Die IR-Übertragung bietet keinen großen Sichtbereich.
- Dunkle Objekte reflektieren einen kleinen Prozentsatz des IR-Lichts. Dies reicht nicht immer aus, um das Objekt zu identifizieren.
Häufig gestellte Fragen
Fazit
Um die richtige IR-LED-Leuchte auszuwählen, sollten Sie Ihren Verwendungszweck berücksichtigen. Achten Sie außerdem auf die richtige Wellenlänge, den richtigen Abstrahlwinkel, die richtige Strahlungsintensität und die richtige IP-Schutzart. Die IR-LEDs sind ideal für Ihre Überwachungsprojekte oder Jagdzwecke. Kaufen Sie jedoch immer Leuchten von einem zuverlässigen Hersteller mit Garantie.
