Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Positionsempfindlicher Detektor

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird Positionsempfindlicher Detektor im Bereich Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen anhand von Aktive Fläche bis Positionsauflösung eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Positionsempfindlicher Detektor wird durch die Baugruppe aus Fotodioden-Array und Widerstandsschicht beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Ein optoelektronisches Bauteil, das die Position eines Lichtpunkts auf seiner aktiven Fläche erfasst und entsprechende elektrische Signale ausgibt.

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Positionsempfindlicher Detektor in einer industriellen Fertigungsumgebung — Repräsentative Produktabbildung. Aussehen und Spezifikationen mit dem Hersteller bestätigen.

Produktspezifikationen

Technische Details und Fertigungskontext für Positionsempfindlicher Detektor

Technische Definition

Der positionsempfindliche Detektor (PSD) ist ein Bauteil in Laser-Ausrichtungsmodulen, das die Verschiebung oder Position eines Laserstrahls präzise misst. Er wandelt die Position des einfallenden Lichts in elektrische Signale um und ermöglicht so die Echtzeitüberwachung und -anpassung der Ausrichtung in industriellen Systemen. Der Detektor besteht typischerweise aus einer Silizium-Photodiode mit einer kontinuierlichen Widerstandsschicht, die durch ein Schutzfenster abgedeckt ist. Wenn ein Laserstrahl auf die aktive Fläche trifft, werden an verschiedenen Positionen Fotoströme erzeugt. Das Verhältnis dieser Ströme bestimmt die genaue Strahlposition, die dann in Spannungs- oder Digitalsignale für die Positionsmessung umgewandelt wird. Zu den wichtigsten Parametern gehören: aktive Fläche 1–100 mm², Positionsauflösung 0,1–10 µm, spektraler Empfindlichkeitsbereich 400–1100 nm, Wellenlänge der maximalen Empfindlichkeit 900 nm, Positionsfehler ±0,5–±2 %, Dunkelstrom 1–100 nA, Anstiegszeit 0,5–10 µs, Versorgungsspannung ±5–±15 V DC, Betriebstemperatur -20 bis 70 °C, Lagertemperatur -40 bis 85 °C, Schutzart IP40–IP67 (gemäß IEC 60529), Gehäusetyp TO-5 bis TO-8 und Gewicht 1–10 g. Diese Werte sind Referenzbereiche und müssen für das jeweilige Modell und die Anwendung bestätigt werden. Der Detektor wird in industriellen Systemen eingesetzt, in denen eine präzise Laserausrichtung entscheidend ist, z. B. in Fertigung, Bauwesen und Vermessung. Er liefert Echtzeit-Feedback für automatische Ausrichtungsanpassungen. Bei der Auswahl eines PSD sind die erforderliche aktive Fläche, Auflösung, spektrale Empfindlichkeit und Umgebungsbedingungen zu berücksichtigen. Verifizieren Sie die Schutzart und den Gehäusetyp für Ihre Montage- und Schutzanforderungen. Bestätigen Sie vor dem Kauf immer die modellspezifischen Spezifikationen mit dem Hersteller oder Lieferanten. Die Leistung des Detektors kann durch Umgebungslicht, Temperatur und elektrisches Rauschen beeinflusst werden, daher sind möglicherweise geeignete Abschirmung und Filterung erforderlich. Regelmäßige Kalibrierung und Wartung werden empfohlen, um die Genauigkeit zu gewährleisten. Wenn das Ausgangssignal unregelmäßig wird oder driftet, prüfen Sie das Schutzfenster auf Verschmutzung, die Vorspannung und die Verbindungsintegrität. Ein Betrieb außerhalb der angegebenen Temperatur- oder Spannungsbereiche kann zu dauerhaften Schäden führen.

Funktionsprinzip

Der PSD verwendet eine Photodiodenanordnung oder eine kontinuierliche Widerstandsschicht, um die Schwerpunktposition des einfallenden Lichts zu erfassen. Wenn ein Laserstrahl auf die aktive Fläche trifft, werden an verschiedenen Positionen Fotoströme erzeugt. Das Verhältnis dieser Ströme bestimmt die genaue Strahlposition, die dann in Spannungs- oder Digitalsignale für die Positionsmessung umgewandelt wird. Die Widerstandsschicht wirkt als Spannungsteiler, und die Ausgangsströme von den Elektroden sind proportional zum Abstand des Lichtpunkts von jeder Elektrode. Durch Messung dieser Ströme kann die Position mit hoher Präzision berechnet werden.

Hauptmaterialien

Silizium-Photodiode, Widerstandsschicht, Schutzfenster

Technische Parameter

Parameter	Typischer Bereich	Hinweise & Auswahlkriterien
Aktive Fläche	1–100 mm²	Determines the detectable light spot range.
Positionsauflösung	0.1–10 µm	Smallest detectable displacement of the light spot.
Spektraler Empfindlichkeitsbereich	400–1100 nm	Wavelength range of incident light.
Wellenlänge maximaler Empfindlichkeit	900 nm	Wavelength at which the detector is most sensitive.
Positionsfehler	±0.5–±2 %	Linearity error of the position output.
Dunkelstrom	1–100 nA	Output current in the absence of light.
Anstiegszeit	0.5–10 µs	Response speed to a step change in light.
Versorgungsspannung	±5–±15 V DC	Bias voltage for the photodiode.
Betriebstemperatur	-20–70 °C	Ambient temperature range for reliable operation.
Lagertemperatur	-40–85 °C	Temperature range for storage without damage.
Schutzart	IP40–IP67	Protection against dust and water ingress.IEC 60529
Gehäusetyp	TO-5–TO-8	Standard package sizes for mounting.
Gewicht	1–10 g	Depends on package and materials.

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.

Komponenten / BOM

Fotodioden-Array
Wandelt einfallendes Licht an bestimmten Positionen in elektrischen Strom um
Material: Silizium
Widerstandsschicht
Verteilt den Photostrom zur Bestimmung der Schwerpunktposition des Lichtflecks
Material: Dotierter Halbleiter
Ausgangselektroden
Sammelt positionsabhängige Ströme für die Signalverarbeitung
Material: Metall (typischerweise Aluminium oder Gold)
Schutzfenster
Schützt empfindliche Bauteile vor Umwelteinflüssen und Kontaminationen
Material: Optisches Glas oder Quarz

Anwendung und Auswahl

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen

Betriebsdruck:	Atmosphärisch (nicht unter Druck)
Durchflussrate:	Nicht zutreffend
Betriebstemperatur:	-20°C bis +70°C (Betrieb), -40°C bis +85°C (Lagerung)

Montage- und Anwendungskompatibilität

Reine LuftumgebungenOptische AufbautenVakuumkammern

Nicht geeignet: Umgebungen mit hoher Partikel-/Staubbelastung

Auslegungsdaten

Erforderliche Abmessungen der aktiven Fläche
Benötigte räumliche Auflösung
Intensitätsbereich des Lichtflecks

Ergänzende technische Angaben

Technische Bewertung

Betriebsbereich

0,1-1000 μW/cm² einfallende Lichtintensität, 400-1100 nm Wellenlänge, -40 °C bis +85 °C Umgebungstemperatur

Belastungs- und Ausfallgrenzen

Photodioden-Übergangstemperatur über 150 °C, einfallende Lichtintensität >5000 μW/cm² verursacht Ladungsträgersättigung, Dunkelstrom übersteigt 100 nA bei 25 °C

Thermisches Durchgehen durch übermäßige Photostrom-Erwärmung des Silizium-p-n-Übergangs über die Grenze der intrinsischen Ladungsträgerkonzentration (ni=1,5×10¹⁰ cm⁻³ bei 300 K), Rekombinationsgeschwindigkeit der Ladungsträger übersteigt 10⁷ cm/s bei hoher Beleuchtung

Fertigungskontext

Positionsempfindlicher Detektor wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Risiken, Wartung und Normen

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache

Kontamination der optischen Oberfläche

Ursache: Ablagerung von Staub, Öl oder Schmutz auf der Detektor-Sensorfläche, oft aufgrund unzureichender Abdichtung oder Umwelteinwirkung, was zu Signalverschlechterung oder Totalausfall führt.

Elektronische Drift oder Instabilität

Ursache: Thermische Belastung, Alterung von Komponenten (z.B. Photodioden, Verstärker) oder Netzschwankungen, was zu ungenauen Positionsmesswerten oder Kalibrierungsverlust führt.

Wartungsindikatoren

Inkonsistente oder unregelmäßige Positionsmesswerte während des Betriebs, die auf potenzielle Signalstörungen oder Komponentenausfall hindeuten.
Sichtbare Kontamination, Verfärbung oder physische Beschädigung am optischen Fenster oder Gehäuse des Detektors, was auf Umwelteinwirkung oder Stoßbelastung hindeutet.

Technische Hinweise

Einführung regelmäßiger Reinigungsprotokolle mit zugelassenen, nicht abrasiven Methoden und Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Umgebungsabdichtung, um Kontamination und Feuchtigkeitseintritt zu verhindern.
Aufrechterhaltung stabiler Betriebsbedingungen, einschließlich kontrollierter Temperatur und sauberer Stromversorgung, sowie Durchführung periodischer Kalibrierungsprüfungen, um Drift frühzeitig zu erkennen und zu korrigieren.

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen

DIN EN 61010-1:2010 (Sicherheitsanforderungen für elektrische Betriebsmittel)CE-Kennzeichnung (EU-Konformität für elektrische Betriebsmittel)

Fertigungsgenauigkeit

Positionsgenauigkeit: +/-0,001 mm
Linearitätsfehler: <0,1 % des Endwerts

Qualitätsprüfung

Optischer Kalibrierungstest (mit Laserinterferometer)
Umweltbelastungstest (Temperatur, Feuchtigkeit, Vibration)

Fehleranalyse

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Elektrostatische Entladung über 2000 V HBM-Modell → Dielektrischer Durchschlag der SiO₂-Passivierungsschicht (kritische Feldstärke 10 MV/cm) → Integrierter ESD-Schutz mit siliziumgesteuertem Gleichrichter und 0,5 μm Snapback-Spannungsdesign

Mechanische Spannung über 100 MPa durch PCB-Verzug → Mikrorissausbreitung im GaAs-Substrat (Bruchzähigkeit KIC=0,4 MPa·m¹/²) → Spannungsentlastende Montage mit 0,3 mm Silikon-Gel-Unterfüllung (Elastizitätsmodul 0,01 GPa)

Beschaffungscheckliste

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Prüfen Sie diese Unterlagen vor einer Bestellung.

Technische Dokumentation

Aktuelle Zeichnungen, Revisionsstand und Spezifikationsblatt anfordern.

Fertigungsfähigkeit

Anlagen, Prozessgrenzen und nachvollziehbare Fertigungsbelege prüfen.

Prüfbarkeit

Prüfmethoden, Messmittel und rückverfolgbare Prüfberichte bestätigen.

Lieferantentransparenz

Rechtsträger, Standort, Zertifikatsumfang und direkte Kontakte prüfen.

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

Hersteller von Positionsempfindlicher Detektor

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Häufige Fragen

Was ist der typische Bereich der aktiven Fläche eines positionsempfindlichen Detektors?

Die aktive Fläche liegt typischerweise zwischen 1 und 100 mm², je nach Modell. Dies bestimmt den erfassbaren Lichtpunktbereich. Für spezifische Anwendungen bestätigen Sie die genaue aktive Fläche mit dem Hersteller.

Wie führt der PSD die Positionsmessung durch?

Der PSD verwendet eine Widerstandsschicht oder Photodiodenanordnung, um bei Lichteinfall an verschiedenen Positionen Fotoströme zu erzeugen. Das Verhältnis dieser Ströme zeigt die Schwerpunktposition des Lichtpunkts an, die dann in ein elektrisches Signal umgewandelt wird.

Was ist der spektrale Empfindlichkeitsbereich des PSD?

Der spektrale Empfindlichkeitsbereich liegt typischerweise bei 400–1100 nm, mit maximaler Empfindlichkeit bei 900 nm. Dies deckt sichtbares und nahes Infrarot ab. Bestätigen Sie den genauen Bereich für Ihr Modell.

Unter welchen Umgebungsbedingungen kann der PSD betrieben werden?

Der Betriebstemperaturbereich liegt bei -20 bis 70 °C, die Lagertemperatur bei -40 bis 85 °C. Die Schutzart ist IP40–IP67, je nach Gehäuse. Überprüfen Sie immer diese Nennwerte für Ihr spezifisches Modell.

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 v2.6.11 · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen