Nicht ganz gewöhnlich

Als ich mit diesem Testbericht anfing, wusste ich nicht einmal, welcher Kategorie ich dieses Produkt zuordnen sollte.
Dieses Gerät wollte ich schon lange ausprobieren (ja, auch eine Taste kann ein Gerät sein), dazu gekommen bin ich aber erst jetzt. Davon möchte ich euch erzählen.
Wie immer geht es nach dem Klick weiter.

Leider werde ich es vorerst nicht einsetzen können, da es später bei mir angekommen ist als geplant (der Grund dafür war nicht die Liefergeschwindigkeit, sondern ein paar andere Umstände) und ich eine deutlich teurere Lösung verwenden musste.

Es gibt verschiedene Schalter und Taster.
Die gewöhnlichen kennt jeder von zu Hause. Um sie ein- oder umzuschalten, muss man darauf drücken.
Dann gibt es welche mit Berührungssensor: Auf sie muss man nicht drücken, es reicht, sie zu berühren.
Und es gibt berührungslose Varianten – nicht im Sinne von fehlenden Kontakten (obwohl das eine das andere nicht ausschließt), sondern weil man den Schalter nicht einmal berühren muss. Es reicht, die Hand daran heranzuführen.
Um diesen letzten Gerätetyp geht es im Folgenden.

Ich fange wie immer mit einer Beschreibung und Fotos von dem an, was ich bekommen habe. Im Laufe des Berichts erzähle ich dann, was das ist, wozu es dient und welche ähnlichen Geräte es ungefähr gibt.
Es kam in einem ordentlichen kleinen Karton an. Der Schalter (oder besser gesagt: Taster) steckte in einem durchsichtigen Beutel, den ich vor dem Fotografieren aber abgenommen habe.


Im Beutel befanden sich:
der Schalter selbst,
ein Befestigungsset mit zwei Kunststoffdübeln und zwei Schrauben,
eine englischsprachige Anleitung. Für dieses Gerät braucht man sie allerdings kaum, da es keine Einstellmöglichkeiten hat und die Anschlüsse auf der Rückseite beschriftet sind.
ein Zettel, dessen Zweck mir nicht klar ist.


Die Anleitung – vielleicht ist sie ja für jemanden nützlich :)


Die Taste selbst ist ziemlich hochwertig verarbeitet. Das Metall ist stabil, wenn auch dünn, und sieht Edelstahl sehr ähnlich. Die Kunststoffteile passen gut zusammen.
Auch optisch macht sie einiges her. Nur die Aufschrift „Exit“ stört mich – warum, erkläre ich später.


Auf der Rückseite befinden sich 5 Drähte.
Rot und Schwarz sind Plus und Minus der Versorgungsspannung – die Farben entsprechen also der üblichen Kennzeichnung (Ausnahmen gibt es natürlich auch).
Gelb – gemeinsamer Relaiskontakt
Grün – Schließerkontakt
Weiß – Öffnerkontakt.
Die Drähte sind nicht besonders lang, etwa 15 cm.


Damit sind wir nach und nach beim Innenleben angekommen.
Die Platine im Gerät ist doppelseitig. Auf der Rückseite ist außerdem die Belegung der Drähte angegeben. Das ist sehr praktisch, denn der hinten aufgeklebte Zettel könnte sich lösen, beschädigt werden und so weiter.
Die Rückseite ist nicht abgedichtet, sitzt aber ordentlich. Das Loch für die Kabel ist großzügig bemessen, deshalb gilt die angegebene Schutzart nur für die Frontplatte.


Logischerweise müsste jetzt ein Foto vom Innenleben kommen. Das kommt auch, aber zuerst mache ich einen kleinen lyrischen Exkurs.
Zunächst einmal: Welche Arten von berührungslosen Schaltern gibt es?
1. Kapazitive Schalter: Sie erfordern eine Berührung oder dass man die Hand sehr nahe heranführt. Wahrscheinlich die einfachste und günstigste Lösung. Ich hatte schon einmal einen Testbericht mit einem solchen Sensor.
2. Hochfrequenzsensoren, die nach dem Dopplerprinzip arbeiten. Die teuersten Sensoren.
3. Sensoren, die auf der Reflexion von Infrarotstrahlung beruhen. Einfach und günstig, aber ein Kompromiss.

Und nun zu den Vor- und Nachteilen.
Kapazitive Sensoren sind relativ günstig, erfordern aber möglichst eine Berührung der Oberfläche und können bei elektromagnetischen Störungen fehlerhaft arbeiten.
Hochfrequenzsensoren arbeiten mit sehr hohen Frequenzen, etwa 24 GHz. Sie sind komplex und entsprechend teuer, aber weniger störanfällig, unempfindlich gegen Verschmutzungen der Oberfläche und funktionieren auch durch undurchsichtigen Kunststoff hindurch.
Infrarotsensoren haben einen einfachen Aufbau und eine ähnliche Reichweite wie Hochfrequenzsensoren. Bei stark verschmutzten Oberflächen kann die Reichweite jedoch abnehmen, und durch Materialien, die im IR-Bereich undurchsichtig sind, funktionieren sie nicht hindurch.

Und nun versuche ich zu erklären, warum ich solche Schalter verwende.
Neben dem Schreiben von Testberichten und dem Löten von Platinen installiere ich automatische Schiebetüren. Diese Türen haben nicht immer einen Bewegungsmelder eingebaut.
Da ich solche Türen auch in Betrieben installiere, gelten dort Hygienevorschriften. Danach sollten (und manchmal müssen, zum Beispiel in Operationssälen und Toiletten) Türöffner mit berührungsloser Bedienung verwendet werden. Es gibt sogar spezielle Geräte, bei denen man den Fuß darunterhalten muss, damit der Kontakt auslöst.

Bis vor Kurzem habe ich Sensoren der belgischen Firma Bea verwendet. Zum Beispiel so einen


Ein solcher Sensor kostet (wenn ich mich nicht irre) etwa 130 US-Dollar.
Und oft braucht man zwei Sensoren pro Tür.
Man muss dazu sagen, dass diese Sensoren nicht vandalismussicher sind. Das hier vorgestellte Modell ist robuster ausgeführt, gilt aber ebenfalls nicht als vandalismussicher.

Damit bin ich ganz allmählich bei der Frage angekommen, wie der IR-Sensor von innen aussieht.
Zuerst zeige ich die Stelle, an der die Platine sitzt. Gut zu erkennen sind die Öffnungen für das Senden und Empfangen der IR-Strahlung. Sie sind so angeordnet, dass der IR-Empfänger nur die reflektierte Strahlung erfasst.
Die Platine allein funktioniert nicht.
Übrigens wäre eine Dichtung rund um das Metall nicht schlecht, aber selbst beim teuren Hochfrequenzmodell fehlt sie.


Und nun die Platine des Geräts.
Zu sehen sind:
eine IR-LED.
Ein IR-Fotodetektor, wie er üblicherweise in verschiedenen Geräten mit Fernbedienung zum Einsatz kommt. Die gemessene Arbeitsfrequenz beträgt 38 kHz.
Ein Relais, dessen Kenndaten den Angaben in der Anleitung entsprechen.
Ein Anschluss für die Kabel.
Der Versorgungseingang ist durch eine rückstellbare Sicherung und eine Diode geschützt, die vor dem Anschluss mit falscher Polarität schützt. Dahinter sitzt ein 5-V-Spannungsregler. Elektrolytkondensatoren gibt es keine, was die Zuverlässigkeit nur erhöht.
Vier zweifarbige LEDs. Im Normalbetrieb leuchten sie rot, beim Auslösen blau.
Der Steuerchip ist klein, hat 6 Pins und steckt in einem SOT23-Gehäuse.


Gesteuert wird das Gerät von einem Chip mit der Aufschrift 02En. Ich habe im Internet eine Beschreibung gefunden, bin mir aber nicht sicher, ob es tatsächlich dieser Chip ist, denn die Seite ist auf Chinesisch und sieht aus wie die Seite irgendeines obskuren Marktplatzes oder Forums.
Der Chip erzeugt nicht einfach ständig Impulse zur Ansteuerung der LED, sondern bildet bestimmte Impulsfolgen. Der Fotodetektor ist entsprechend daran angeschlossen.
Dadurch erkennt der Sensor Hindernisse recht zuverlässig. Auf eine IR-Fernbedienung reagiert er nicht, ebenso wenig auf starkes Licht einer Glühlampe (das ist allerdings dem Fotodetektor zu verdanken).


Natürlich habe ich den Stromverbrauch im Standby- und im Betriebsmodus gemessen.
Im Standby beträgt der Verbrauch 27 mA bei 12 V.


Im aktiven Modus ist der Verbrauch mit 38 mA etwas höher, da das Relais eingeschaltet ist.


Im Standby leuchtet die Beleuchtung rot, etwas ungleichmäßig, aber vielleicht ist das ja so gewollt.


Im aktiven Modus leuchtet die Beleuchtung blau. Da aber ein matter Diffusor verwendet wird, ist das Licht nicht besonders störend.


Die Auslösereichweite beträgt etwa 8 cm bei einer Hand und etwa 15 cm bei einem Blatt weißem Papier.
Der Sensor reagiert sehr zuverlässig, selbst auf eine relativ schnelle Handbewegung. Nach dem Auslösen bleibt er etwa zwei Sekunden im aktiven Modus und wechselt danach in den Standby-Modus.
Auf relativ dünne Gegenstände reagiert er nicht.


Die Konstruktion ist recht flach. Der größte Teil ist versenkt, da sie für den Einbau in eine Wandplatte vorgesehen ist.


Sicherheitshalber habe ich die wichtigsten Abmessungen gemessen, vielleicht ist das ja für jemanden nützlich.


Wie ich oben schon geschrieben habe, wird das Gerät mit 12 Volt versorgt. Das deutet darauf hin, dass es für den Einsatz in Alarmanlagen gedacht ist – auch die Aufschrift „Exit“ spricht dafür.
Anlagen für die industrielle Automatisierung werden standardmäßig mit 24 Volt versorgt und können sowohl mit Gleich- als auch mit Wechselstrom betrieben werden.
Ich denke, mit einer kleinen Anpassung ließe sich der Taster durchaus auch in Anlagen der industriellen Automatisierung einsetzen.
Der Taster könnte in vielen Bereichen sehr praktisch sein. Die Aufschrift stört mich allerdings. Meiner Meinung nach könnte man entweder verschiedene Beschriftungsvarianten anbieten oder Aufkleber mit unterschiedlichen Aufschriften beilegen.
Einsatzbereiche:
Zutrittskontrollsysteme.
Zum Öffnen von Türen in Räumen, in denen der Öffnungsbefehl berührungslos ausgelöst werden muss: Lebensmittelbetriebe, Operationssäle, Reinräume, Toiletten usw.
Oder einfach überall dort, wo eine solche Bedienung praktisch sein kann, zum Beispiel in der Küche zum Einschalten der Beleuchtung – mit einer passenden optischen Anpassung.

Als ich diesen Testbericht geschrieben habe, hatte ich übrigens ein leichtes Déjà-vu. Einen ähnlichen Eindruck von einem Gerät habe ich schon in meinem Testbericht über den Leser beschrieben. Besonders gut gefallen haben mir die Verarbeitungsqualität und die recht durchdachte, zuverlässig wirkende Schaltung.

Im Internet bin ich auf mindestens zwei Möglichkeiten gestoßen, ein ähnliches Gerät selbst zu bauen: eine mit dem IC LM567CN und eine mit einem Mikrocontroller. Die zweite Variante habe ich aufgebaut; sie ist bei mir erfolgreich im Einsatz. Wenn es euch interessiert, kann ich dazu irgendwann einen Testbericht machen.

Fazit.
Vorteile.
Preis.
Gutes Aussehen.
Gute Verarbeitung und eine recht durchdachte Konstruktion.

Nachteile.
Eine umlaufende Dichtung zur Abdichtung wäre wünschenswert.
Da sich das Gerät nicht nur als Ausgangstaster verwenden lässt, wären verschiedene Beschriftungsvarianten schön.

Mein Fazit: ein durchaus brauchbarer und einfacher Ersatz für berührungslose Hochfrequenzschalter – und dazu ohne Hochfrequenzabstrahlung.

Dieses Produkt wurde mir vom Shop eachbuyer kostenlos für diesen Testbericht und zum Testen zur Verfügung gestellt.

Ich denke, dieser Testbericht könnte nützlich sein. Ich freue mich auf eure Fragen und Kommentare.
Falls ich etwas vergessen habe, schreibt es in die Kommentare, dann ergänze ich es.

Mit einem Cent-IC (und eventuell einem Widerstand und einem Kondensator) lässt sich das Gerät in eine bistabile Schaltung umbauen: Hand davorhalten – einschalten, noch einmal davorhalten – ausschalten. Der Umbau kostet etwa 20 Cent; das IC ist ein HEF4013BP.
Im Moment funktioniert das Gerät wie ein nicht rastender Taster, etwa der Ausgangstaster an einer Gegensprechanlage – obwohl dieser Sensor genau für diesen Zweck entwickelt wurde.
Vielleicht gibt es später noch einen Testbericht zu einem ähnlichen Umbau :).