Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Optischer Sensormodul

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird Optischer Sensormodul im Bereich Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen anhand von Betriebswellenlänge bis Empfindlichkeit des Fotodetektors eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Optischer Sensormodul wird durch die Baugruppe aus Leuchtdiode (LED) und Fotodetektor beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Ein modulares optisches Sensorbauteil, das physiologische Signale durch Lichtinteraktion mit biologischem Gewebe erfasst und misst.

Technische Definition

Dieses optische Sensormodul ist ein Bauteil auf Komponentenebene, das für die Integration in ein physiologisches Sensor-Array entwickelt wurde. Seine Funktion besteht darin, physiologische Daten zu erfassen, indem es Licht mit bestimmten Wellenlängen emittiert und das reflektierte, transmittierte oder gestreute Licht von biologischem Gewebe misst. Das Modul integriert typischerweise Lichtquellen (LEDs oder Laserdioden), Fotodetektoren, optische Filter und Signalaufbereitungsschaltungen und ermöglicht die nicht-invasive Überwachung von Parametern wie Blutsauerstoffsättigung, Herzfrequenz, Gewebeperfusion oder anderen optisch erfassbaren physiologischen Indikatoren. Das Modul arbeitet nach dem Prinzip der Photoplethysmographie (PPG) oder ähnlichen optischen Prinzipien. Es emittiert Licht mit Wellenlängen, die üblicherweise im roten und infraroten Bereich liegen (660–940 nm), in biologisches Gewebe. Das Licht interagiert mit Blutgefäßen und Gewebebestandteilen; ein Teil wird von Hämoglobin und anderen Chromophoren absorbiert, der Rest wird gestreut oder transmittiert. Fotodetektoren messen die Intensität des zurückkehrenden Lichts, die mit physiologischen Prozessen wie der Blutpulsation variiert. Signalverarbeitungsalgorithmen extrahieren dann physiologische Parameter aus diesen optischen Messungen. Das Modul zeichnet sich durch eine Fotodetektor-Empfindlichkeit von 0,45–0,55 A/W bei der Spitzenwellenlänge, eine einstellbare LED-Ausgangsleistung von 5–20 mW pro LED, ein Signal-Rausch-Verhältnis von mindestens 60 dB bei 100 Hz Bandbreite und eine konfigurierbare Abtastrate von 100–1000 Hz aus. Es arbeitet mit einer Versorgungsspannung von 3,3–5,0 V DC (typisch 3,3 V) und einer Leistungsaufnahme im aktiven Modus von ≤50 mW. Das Modul ist für einen Betriebstemperaturbereich von -40 bis 85 °C und einen Lagertemperaturbereich von -40 bis 105 °C ausgelegt, mit einer nicht kondensierenden Luftfeuchtigkeit von 5–95 % relative Feuchte. Es bietet eine Schutzart von IP54–IP65 gemäß IEC 60529, was staubdichte und wasserresistente Eigenschaften anzeigt. Die Abmessungen betragen 10,0 × 8,0 × 3,5 mm (L×B×H), das Gewicht liegt bei 1,5–2,5 g ohne Kabel. Zu den hinterlegten Materialien gehören Halbleiter für Fotodetektoren, optisch hochwertiger Kunststoff oder Glas für Linsen und Fenster, Leiterplatten (PCB) sowie LED- oder Laserdioden. Alle aufgeführten Parameter sind Referenzbereiche für Verzeichniszwecke; die tatsächlichen Werte müssen mit dem rechtlichen Hersteller für spezifische Modelle und Anwendungen bestätigt werden.

Funktionsprinzip

Das Modul arbeitet nach dem Prinzip der Photoplethysmographie (PPG) oder ähnlichen optischen Prinzipien. Es emittiert Licht mit bestimmten Wellenlängen (üblicherweise rot und infrarot) in biologisches Gewebe. Das Licht interagiert mit Blutgefäßen und Gewebebestandteilen, wobei ein Teil von Hämoglobin und anderen Chromophoren absorbiert wird, während der Rest gestreut oder transmittiert wird. Fotodetektoren messen die Intensität des zurückkehrenden Lichts, die mit physiologischen Prozessen wie der Blutpulsation variiert. Signalverarbeitungsalgorithmen extrahieren dann physiologische Parameter aus diesen optischen Messungen.

Technische Parameter

Technische Parameter
ParameterTypischer BereichHinweise & Auswahlkriterien
Betriebswellenlänge660–940 nmDual-wavelength for SpO2 and heart rate
Empfindlichkeit des Fotodetektors0.45–0.55 A/WAt peak wavelength
LED Ausgangsleistung5–20 mWPer LED, adjustable
Signal Rausch Verhältnis≥60 dBAt 100 Hz bandwidth
Abtastrate100–1000 HzConfigurable
Versorgungsspannung3.3–5.0 V DC3.3 V typical
Leistungsaufnahme≤50 mWActive mode
Betriebstemperatur-40–85 °CIndustrial grade
Lagertemperatur-40–105 °C
Luftfeuchtigkeitsbereich5–95 % RHNon-condensing
SchutzartIP54–IP65Dust-tight and water-resistantIEC 60529
Modulabmessungen10.0×8.0×3.5 mmL×W×H
Gewicht1.5–2.5 gWithout cable

Die Bereiche sind branchenübliche Richtwerte zur Angebotsvorbereitung und keine Zusage des Lieferanten. Bestätigen Sie jeden Wert und jede Norm vor der Bestellung beim rechtlichen Hersteller.

Hauptmaterialien

Halbleiter (für Fotodetektoren) Optik-Kunststoff/Glas (für Linsen und Fenster) Leiterplatte (PCB) LED/Laserdioden

Komponenten / BOM

Components / BOM
  • Leuchtdiode (LED)
    Emittiert Licht bei spezifischen Wellenlängen zur Gewebebeleuchtung
    Material: Halbleitermaterial (GaAs, InGaN)
  • Fotodetektor
    Wandelt die empfangene Lichtintensität in elektrische Signale um
    Material: Silizium-Fotodiode oder Fototransistor
  • Optischer Filter
    Überträgt selektiv bestimmte Wellenlängen und blockiert andere
    Material: Interferenzfilterbeschichtung auf Glassubstrat
  • Signalaufbereitungsschaltung
    Verstärkt und filtert das Ausgangssignal des Fotodetektors
    Material: Leiterplatte mit integrierten Schaltkreisen und passiven Bauelementen

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Umgebungstemperatur übersteigt 40°C kombiniert mit Dauerbetrieb bei 10 mW Ausgangsleistung Thermisches Durchgehen der LED-Übergänge führt zu katastrophalem Ausfall innerhalb von 120 Sekunden Integrierter thermoelektrischer Kühler mit PID-Regelung, der die Übergangstemperatur bei 25±2°C hält
Feuchtigkeitseintritt übersteigt 85% relative Luftfeuchte bei 40°C für >24 Stunden Korrosion der Goldbonddrähte (0,025 mm Durchmesser) erhöht den Widerstand von 0,5Ω auf >5Ω Hermetische Versiegelung mit laser-geschweißtem Kovar-Gehäuse, das <100 ppm interne Feuchtigkeit aufrechterhält

Technische Bewertung

Betriebsbereich
Betriebsbereich
650-950 nm Wellenlänge, 0,1-10 mW optische Ausgangsleistung, 5-40°C Umgebungstemperatur
Belastungs- und Ausfallgrenzen
LED/Fotodioden-Übergangstemperatur übersteigt 85°C, optische Leistungsdegradation unter 0,05 mW, Wellenlängendrift über ±5 nm hinaus
Thermische Degradation von Halbleiterübergängen (Arrhenius-Gleichung: Ausfallrate verdoppelt sich pro 10°C Anstieg über 85°C), Photobleichen optischer Komponenten (Abnahme des Absorptionskoeffizienten nach dem Lambert-Beer'schen Gesetz)
Fertigungskontext
Optischer Sensormodul wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Weitere Produktbezeichnungen

Optical Sensing Module PPG Sensor Module

Taxonomie und Suchbegriffe

Suchbegriffe, Aliase und technische Bezeichnungen für diesen CNFX Datensatz.

Anwendungen / Eingebaute Systeme

Dieses Teil oder Produkt erscheint in den folgenden Systemen und Maschinen.

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen
Betriebsdruck:Atmosphärisch bis 2 bar absolut
Durchflussrate:Nicht zutreffend für optisches Modul
Betriebstemperatur:0°C bis 50°C (betriebsbereit), -20°C bis 70°C (Lagerung)
Montage- und Anwendungskompatibilität
Anwendungen mit menschlichem HautkontaktTransparente/lichtdurchlässige biologische GewebeKlare Fluidmedien (Kochsalzlösung, wässrige Lösungen)
Nicht geeignet: Umgebungen mit hochpartikelhaltigen Suspensionen (>5% Opazität)
Auslegungsdaten
  • Erforderliche Gewebetiefe/Durchdringung
  • Erforderliches Signal-Rausch-Verhältnis (SNR)
  • Erforderliche Abtastrate/Frequenzgang

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache
Linsenverschmutzung
Ursache: Akkumulation von Staub, Öl oder Ablagerungen auf optischen Oberflächen, die zu Signaldämpfung, Fehlmessungen oder komplettem Ausfall aufgrund blockierter Lichtübertragung führt.
LED/Laser-Quellendegradation
Ursache: Allmähliche Reduktion der Ausgangsleistung oder spektrale Verschiebung über die Zeit aufgrund von thermischer Belastung, Stromüberlast oder inhärentem Materialalterungsprozess, was zu unzuverlässigen Detektionsschwellen führt.
Wartungsindikatoren
  • Intermittierende oder unregelmäßige Ausgangssignale trotz stabiler Prozessbedingungen
  • Sichtbare Ablagerungen, Trübungen oder Kratzer auf der Linse oder dem Gehäusefenster des Sensors
Technische Hinweise
  • Einführung regelmäßiger Reinigungspläne mit zugelassenen, nicht-abrasiven Lösungsmitteln und fusselfreien Tüchern sowie Sicherstellung von Schutzluftspülungen oder abgedichteten Gehäusen in verschmutzten Umgebungen.
  • Überwachung der Betriebstemperatur und des elektrischen Stroms innerhalb der Herstellerspezifikationen und Einsatz von Überspannungsschutz in den Stromleitungen, um Überlastung der Emitterkomponenten zu verhindern.

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen
DIN ISO 10110-7:2018 (Optik und Photonik - Erstellung von Zeichnungen für optische Elemente und Systeme - Toleranzen für Oberflächenfehler)DIN EN 13032-4 (Licht und Beleuchtung - Messung und Darstellung photometrischer Daten von Lampen und Leuchten - Teil 4: LED-Lampen, -Module und -Leuchten)CE-Kennzeichnung gemäß EU-Richtlinie 2014/35/EU (Niederspannungsrichtlinie) für elektrische Sicherheit
Fertigungsgenauigkeit
  • Brennweite: +/-0,5%
  • Sensorausrichtung: +/-0,1° Winkelabweichung
Qualitätsprüfung
  • Umweltbelastungstest (Temperaturwechsel: -40°C bis +85°C)
  • Optische Leistungsverifizierung (MTF-Messung bei spezifizierten Wellenlängen)

Hersteller von Optischer Sensormodul

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

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Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

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Häufige Fragen

Welche physiologischen Parameter kann dieses optische Sensormodul messen?

Das Modul ist dafür ausgelegt, optisch erfassbare physiologische Indikatoren wie Blutsauerstoffsättigung (SpO2), Herzfrequenz und Gewebeperfusion zu messen, basierend auf dem Prinzip der Photoplethysmographie. Die genauen Parameter hängen von den Signalverarbeitungsalgorithmen und der Systemintegration ab.

Was sind die wichtigsten optischen Spezifikationen?

Das Modul arbeitet mit Doppelwellenlängen von 660–940 nm, mit einer Fotodetektor-Empfindlichkeit von 0,45–0,55 A/W bei der Spitzenwellenlänge. Die LED-Ausgangsleistung ist pro LED von 5 bis 20 mW einstellbar. Diese Werte sind Referenzbereiche; für spezifische Modelle bestätigen Sie bitte mit dem Hersteller.

Was sind die Umgebungs- und elektrischen Anforderungen?

Das Modul arbeitet mit einer Versorgungsspannung von 3,3–5,0 V DC (typisch 3,3 V) und einer Leistungsaufnahme im aktiven Modus von ≤50 mW. Es ist für Betriebstemperaturen von -40 bis 85 °C, Lagerung von -40 bis 105 °C und nicht kondensierende Luftfeuchtigkeit von 5–95 % relative Feuchte ausgelegt. Die Schutzart beträgt IP54–IP65 gemäß IEC 60529.

Wie verifiziere ich die Konformität des Moduls mit Normen?

Die aufgeführte Schutzart (IP54–IP65) verweist auf IEC 60529 als Verifikationsnorm. Dieser Verzeichniseintrag stellt jedoch keine Zertifizierung dar. Sie müssen vom rechtlichen Hersteller oder Lieferanten Dokumentation anfordern, um zu bestätigen, dass das spezifische Modul die für Ihre Anwendung erforderlichen Normen erfüllt.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Index v2.6.09 · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.
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