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    红外测距原理_红外线传感器测距工作原理

    发布者:深铭易购     发布时间:2019-09-12    浏览量:2625

    红外传感器是利用红外线来进行传感的仪器,英文名称为infra-red sensor,是一种以红外线为介质来完成测量功能的传感器,红外线又称红外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质,红外线传感器测量时不与被测物体直接接触,因而不存在摩擦,并且有灵敏度高,反应快等优点。

     

    红外线传感器测距工作原理

     红外测距传感器利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理,进行障碍物远近的检测。红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管,发射管发射特定频率的红外信号,接收管接收这种频率的红外信号,当红外的检测方向遇到障碍物时,红外信号反射回来被接收管接收,经过处理之后,通过数字传感器接口返回到机器人主机,机器人即可利用红外的返回信号来识别周围环境的变化。

     

      利用的是红外线传播时的不扩散原理 ,因为红外线在穿越其它物质时折射率很小 ,所以长距离的测距仪都会考虑红外线 ,而红外线的传播是需要时间的 ,当红外线从测距仪发出碰到反射物被反射回来被接受到 ,再根据红外线从发出到被接受到的时间及红外线的传播速度就可以算出距离, 红外线的工作原理:利用高频调制的红外线在待测距离上往返产生的相位移推算出光束度越时间t,从而根据DCt/2得到距离D

     

      红外传感器的的测距基本原理为发光管发出红外光,光敏接收管接收前方物体反射光,据此判断前方是否有障碍物。根据发射光的强弱可以判断物体的距离,它的原理 是接收管接收的光强随反射物体的距离而变化的,距离近则反射光强,距离远则反射光弱。

     

      目前,使用较多的一种传感器-红外光电开关,它的发射频率一般为38 kHz左右,探测距离一般比较短,通常被用作近距离障碍目标的识别。本系统采用的即为此种传感器。

     

      红外测距的优点是便宜,易制,安全,缺点是精度低,距离近,方向性差。

     

      超声波测距的优点是比较耐脏污,即使传感器上有尘土,只要没有堵死就可以测量,可以在较差的环境中使用,所以倒车雷达多半使用超声波,缺点是精度较低,有盲区,且成本较高。  

     

      红外线光电开关是一种新型的非接触式开关,不受其他光源的干扰和使用环境的限制,具有工作可靠、抗干扰能力强、响应速度快、寿命长等优点,而且,红外线虽是不可见光,但它的直线传播、反射、折射等物理属性均与可见光相似,在光的传播中可以使用聚焦透镜、折射棱镜等光学器件。光线不可见意味着有一定的隐蔽性,所以这种开关在工农业生产和安全警卫工作中,有着广泛的应用前景。 本文提出的红外线开关电路,其发送部分接收部分电路都不采用调制方式,这样可大大提高电路工作的可靠性,电路中又尽量使用可靠的集成电路,可使电路结构紧凑,使用元件少。红外传感器检测方式:反射式,对射式,镜面反射式三种。

     

    红外传感器的分类:

      红外传感器是传感器按原理不同进行分类中的一种,它又可根据某些条件的不同进行进一步的分类。根据红外线对射管的驱动方式不同可分为电平型和脉冲型;根据探测原理的不同可分为光子探测器(探测原理基于光电效应的)和热探测器(探测原理基于热效应);根据功能的不同可分为辐射计、搜索跟踪系统、热成像系统、红外测距通信系统和混合系统五大类。

     

    红外传感器的结构:

     红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类;检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件;热敏元件应用最多的是热敏电阻,热敏电阻受到红外线辐射时温度升高,电阻发生变化,通过转换电路变成电信号输出。

     

    红外系统的基本部件及其作用如下:

      1)待测目标:根据其红外辐射特性来对红外系统进行设定;

      2)大气衰减:待测物的红外辐射通过大气层时会受到多种物质的影响发生衰减现象;

      3)光学接收器:用于接受部分红外辐射并将其传输至红外传感器;

      4)辐射调制器:又称为调制盘或斩波器,用于将红外辐射调制成交变的形式以提供待测物的方位信息,并滤除干扰信号;

      5)红外探测器:是红外系统的核心,用于探测红外辐射;

      6)探测器制冷器:用于给系统制冷以提高工作效率;

      7)信号处理系统:将信号进行放大、滤波等处理以提取所需信息并将有效信息输送至显示设备;

      8)显示设备:是红外系统的终端设备,用于有效信息的显示;

     

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