红外测距传感器工作原理
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红外接近传感器的工作原理
红外接近传感器的工作原理
红外接近传感器是一种应用广泛的传感器,可以感知物体的距离。
红外接近传
感器属于一种无接触测距传感器,其主要功能是通过探测物体是否存在,以及物体到传感器的距离,来进行控制和安全检测等应用。
红外接近传感器的工作原理是,通过发射激光或发送红外信号,当外界事物出
现在预设距离范围内时,信号反射回传感器,传感器再捕获反射信号,自动进行控制操作。
传感器的发射端称为发射点,反射回来的信号称为反射点,两者之间的位置距离就是感测距离,它就是传感器检测物体到传感器之间距离的有效信号。
此外,红外传感器还可以实现安全检测功能,当检测外界物体与传感器之间的距离超过预设值时,发出报警信号,防止可能的危险状况的发生。
综上所述,红外接近传感器的工作原理是通过发射红外或激光光束来检测物体
到传感器之间的距离,准确预测物体的存在,并防止可能的危险状况的发生。
红外接近传感器具有精确、安全、运行成本低等优点,已被广泛应用于自动化控制、照明系统、安防系统等方面。
红外线传感器的原理
红外线传感器的原理是基于红外线辐射及其与物体之间的相互作用。
红外线是一种电磁波,其波长介于可见光和微波之间,无法被肉眼直接观测到。
红外线传感器通过感应和测量环境中的红外辐射来检测物体的存在和活动。
红外线传感器内部通常包含一个红外发射器和一个红外接收器。
发射器会发出红外线,而接收器会接收来自物体反射、散射或者通过传输的红外线。
当红外线遇到物体时,会发生能量的转移和吸收。
传感器工作时,红外接收器会接收到经过测量区域反射的红外线。
接收器中的红外敏感元件会将红外辐射转化为电信号,并将其送入信号处理电路。
信号处理电路会对接收到的电信号进行放大、滤波和解码处理,以得到有关红外线的信息。
当有物体进入传感器的感应范围时,接收器接收到更多的红外线,并产生较大的电信号。
反之,当没有物体时,接收器接收到的红外线较少,电信号较小。
通过对接收到的电信号进行分析,传感器可以判断物体的存在与否,实现人体检测、障碍物避障、距离测量等功能。
红外线传感器的工作原理基于红外线的特性,利用物体对红外辐射的吸收和反射来实现物体的检测和识别。
它在自动控制、安防监控、智能家居等领域发挥着重要的作用。
红外线传感器的工作原理
红外线传感器是一种能够感知物体周围环境的传感器,它利用红外线的特性来
检测物体的存在和距离。
红外线传感器的工作原理主要涉及红外线的发射和接收,以及信号的处理和转换。
在这篇文档中,我们将详细介绍红外线传感器的工作原理,帮助大家更好地理解这一技术。
首先,红外线传感器的工作原理涉及到红外线的发射。
红外线是一种电磁波,
它的波长比可见光长,因此人眼无法看到。
红外线传感器内部通常包含一个红外发射二极管,当电流通过二极管时,它会发射红外线。
这些红外线会沿着一定的方向传播,当它遇到物体时,会被物体反射或吸收。
其次,红外线传感器的工作原理还涉及到红外线的接收。
传感器内部通常还包
含一个红外接收二极管,它专门用来接收被物体反射或吸收后的红外线。
当红外线照射到接收二极管上时,会产生电流,这个电流的大小与接收到的红外线的强度成正比。
通过测量这个电流的大小,传感器可以判断物体的存在和距离。
除了红外线的发射和接收,红外线传感器的工作原理还涉及到信号的处理和转换。
传感器会将接收到的红外线信号转换成电信号,然后经过一定的处理和放大,最终转换成数字信号输出。
这个数字信号可以被微处理器或其他电子设备识别和处理,从而实现对物体的检测和距离的测量。
总的来说,红外线传感器的工作原理主要包括红外线的发射和接收,以及信号
的处理和转换。
通过这些步骤,传感器能够实现对物体的检测和距离的测量,从而在各种应用中发挥重要作用。
希望通过本文档的介绍,能够帮助大家更好地理解红外线传感器的工作原理,为相关领域的研究和应用提供参考。
红外传感器的原理
- 红外传感器是什么?
红外传感器是一种能够检测红外线辐射的装置,它可以将红外线辐射转化为电信号,从而实现对物体的检测和测量。
- 红外辐射的特点
红外辐射是一种电磁波,其波长在可见光和微波之间,具有穿透力强、不受光照影响、能够穿透烟雾、雾气等特点。
- 红外传感器的工作原理
红外传感器的工作原理是基于物体发射的红外辐射与传感器接收到的红外辐射之间的差异。
当物体发射的红外辐射与传感器接收到的红外辐射相同或相似时,传感器不会产生输出信号;而当物体发射的红外辐射与传感器接收到的红外辐射不同或差异较大时,传感器会产生输出信号。
- 红外传感器的应用
红外传感器广泛应用于自动化控制、安防监控、医疗设备、家电等领域。
例如,自动门、智能家居、红外对射测距仪、红外体温计等都是基于红外传感器的原理实现的。
- 红外传感器的分类
红外传感器根据其工作原理和应用场景的不同,可以分为热释电型红外传感器、红外光电型传感器、红外测温传感器等多种类型,每种类型的传感器都有其独特的特点和应用场景。
- 红外传感器的优缺点
红外传感器的优点是能够穿透烟雾、雾气等物质,不受光照影响,能够实现远距离检测和测量;缺点是受环境温度和干扰影响较大,需要进行校准和滤波处理。
- 红外传感器的未来发展
随着技术的不断发展,红外传感器将会更加智能化、精准化和多
样化,应用范围也会更加广泛。
未来,红外传感器将会成为智能制造、智慧城市、智能交通等领域的重要组成部分。
三角法红外测距原理介绍工作原理:Sharp的红外传感器都是基于一个原理,三角测量原理。
红外发射器按照一定的角度发射红外光束,当遇到物体以后,光束会反射回来,如图1所示。
反射回来的红外光线被CCD检测器检测到以后,会获得一个偏移值L,利用三角关系,在知道了发射角度a,偏移距L,中心矩X,以及滤镜的焦距f以后,传感器到物体的距离D就可以通过几何关系计算出来了。
图1:三角测量原理可以看到,当D的距离足够近的时候,L值会相当大,超过CCD的探测范围,这时,虽然物体很近,但是传感器反而看不到了。
当物体距离D很大时,L值就会很小。
这时CCD检测器能否分辨得出这个很小的L 值成为关键,也就是说CCD的分辨率决定能不能获得足够精确的L值。
要检测越是远的物体,CCD的分辨率要求就越高。
非线性输出:Sharp GS2XX系列的传感器的输出是非线性的。
没个型号的输出曲线都不同。
所以,在实际使用前,最好能对所使用的传感器进行一下校正。
对每个型号的传感器创建一张曲线图,以便在实际使用中获得真实有效的测量数据。
下图是典型的Sharp GP2D12的输出曲线图。
图2:Sharp GP2D12输出曲线从上图中,可以看到,当被探测物体的距离小于10cm的时候,输出电压急剧下降,也就是说从电压读数来看,物体的距离应该是越来越远了。
但是实际上并不是这样的,想象一下,你的机器人本来正在慢慢的靠近障碍物,突然发现障碍物消失了,一般来说,你的控制程序会让你的机器人以全速移动,结果就是,"砰"的一声。
当然了,解决这个方法也不是没有,这里有个小技巧。
只需要改变一下传感器的安装位置,使它到机器人的外围的距离大于最小探测距离就可以了。
如图3所示:图3:可以避免探测误差的安装图示。
e18-d80nk红外传感器检测原理
E18-D80NK红外传感器是一种常见的非接触式传感器,可用于检测物体的存在或距离。
其工作原理是基于红外线的反射和接收。
下面将详细介绍其检测原理。
该传感器由发射器和接收器两部分组成。
发射器使用一个红外二极管发射红外线,被检测物体反射一部分光线到接收器。
接收器内置一个红外光敏二极管,接收被反射的光线,并将其转化为电信号。
通过测量接收器输出的电信号,即可确定被检测物体的存在和距离。
当物体接近传感器时,被反射的光线的强度增加,接收器输出的电信号也随之增强。
通过对输出信号的测量,可以确定物体与传感器的距离。
该传感器具有高精度,测距范围为5mm至80cm,测距误差仅为±1mm。
除了距离测量外,E18-D80NK红外传感器还可用于检测物体的存在和移动。
当物体靠近传感器时,被反射的光线被接收器捕获,从而触发器件输出一个信号,表明检测到了物体的存在。
当物体移动过传感器时,反射光线的强度会发生变化,从而导致接收器输出的信号发生变化。
总之,E18-D80NK红外传感器是一种可靠的非接触式传感器,可以用于检测物体的存在、距离和移动等信息。
其工作原理基于红外线的反射和接收,具有高精度和稳定性。
红外线测距仪测距仪作为一种精密的测量工具,已经广泛的应用到各个领域。
测距仪可以分为超声波测距仪,红外线测距仪,激光测距仪。
前两种测距仪由于精度和距离收到限制已经不再生产。
目前所说的红外线测距仪指的就是激光红外线测距仪,也就是激光测距仪。
一.红外测距仪的原理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测距仪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测距仪的工作原理: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D=C△t/2得到距离D。
红外线测距仪,是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。
激光红外线测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。
激光红外线测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确,其误差仅为其它光学红外线测距仪的五分之一到数百分之一。
二.激光红外线测距仪分类激光红外线测距仪分手持激光红外线测距仪和望远镜式激光红外线测距仪:1、手持激光红外线测距仪:测量距离一般在200米内,测距仪。
在功能上除能测量距离外,一般还能计算测量物体的体积。
目前市面上主流的都是激光红外线测距仪,手持式激光红外线测距仪全球前两大品牌是徕卡和博世,右图就是一款主流的手持式激光红外线测距仪。
2、望远镜式激光红外线测距仪:测量距离一般在600-3000米左右,这类红外线测距仪测量距离比较远,但精度相对较低,精度一般在1米左右。
主要应用范围为野外长距离测量。
望远镜激光红外线测距仪,为远距离激光红外线测距仪,目前在户外使用相当广泛,望远镜激光红外线测距仪全球前四大品牌是图雅得、博士能、奥尔法和尼康。
四个品牌在产品上各有特点,2011年,美国激光技术杂志公布的数据,2011年全球单品销售冠军是图雅得YP900,这款红外线测距仪测量精准,反应速度快捷三.红外线测距仪的应用领域激光红外线测距仪广泛用于地形测量,战场测量,坦克,飞机,舰艇和火炮对目标的测距,测量云层、飞机、导弹以及人造卫星的高度等。
红外传感器的分类和原理
红外传感器是一种能够检测、感知和测量周围环境中红外辐射的设备。
根据其工作原理和应用领域的不同,红外传感器可以被分为多种不同的类型。
首先,根据其工作原理,红外传感器可以被分为热释电型、红外线光电型和红外线光学型传感器。
热释电型红外传感器利用材料在红外辐射下产生的热量来检测目标物体,当目标物体进入传感器的侦测范围并吸收或反射红外辐射时,会导致传感器内部产生温度变化,从而产生电信号。
红外线光电型传感器则是利用红外线的光电效应来工作,当目标物体进入传感器的探测范围时,会反射或发射出红外光线,传感器通过光电二极管等器件来检测这些光信号的变化,从而实现目标的探测和测距。
红外线光学型传感器则是利用红外线的透射、反射、吸收等光学特性来工作,通过透镜、滤光片等光学器件来捕捉目标物体发出或反射的红外辐射,然后转换成电信号进行处理。
其次,根据其应用领域和功能特点,红外传感器也可以被分为
人体红外传感器、红外测温传感器、红外遥控传感器等不同类型。
人体红外传感器主要应用于安防监控、智能家居等领域,可以
检测到人体的红外辐射,从而实现对人体活动的监测和控制。
红外测温传感器则主要用于测量目标物体的表面温度,广泛应
用于工业生产、医疗诊断、环境监测等领域。
红外遥控传感器则是应用于红外遥控设备中,可以接收和解码
红外遥控信号,实现对电视、空调、音响等家用电器的远程控制。
总的来说,红外传感器的分类主要包括热释电型、红外线光电
型和红外线光学型传感器,以及人体红外传感器、红外测温传感器、红外遥控传感器等不同类型,其工作原理和应用领域各有特点,可
以满足不同场景下的需求。
红外测距的基本结构及系统设计红外测距的常用方法和原理是什么随着科学技术的不断发展,在测距领域也先后出现了激光测距、(微波)雷达测距、超声波测距及(红外)线测距等方式。
作为一种应用广泛、测量精度高的测量方式,红外测距利用红外线传播时不扩散、折射率小的特性,根据红外线从发射模块发出到被物体反射回来被接受模块接受所需要的时间,采用相应的测距公式来实现对物体距离的测量。
红外测距最早出现于上世纪60年代,是一种以红外线作为传输介质的测量方法。
红外测距的研究有着非比寻常的意义,其本身具有其他测距方式没有的特点,技术难度相对不大,系统构成成本较低、性能良好、使用方便、简单,对各行各业均有着不可或缺的贡献,因而其市场需求量更大,发展空间更广。
红外测距仪是指用调制的红外光进行精密的距离测量,测量范围一般为1-5公里。
红外线测距(传感器)有它的几个特点,远距离测量,在无反光板和反射率低的情况下能测量较远的距离;有同步输入端,可多个传感器同步测量;测量范围广,响应时间短;外形设计紧凑,易于安装,便于操作;所以它的应用价值比较高。
红外测距的常用方法和原理时间差法测距原理时间差法测距原理是将红外测距传感器的红外发射端发送(信号)与接收端接受信号的时间差t写入(单片机)中,通过光传播距离公式来计算出传播距离L。
式中c是光的传播速度为。
反射能量法测距原理反射能量法是由发射(控制电路)控制发光元件发出信号(通常为红外线)射向目标物体,经物体反射后传回系统的接收端,通过光电转换器接收的光能量大小进而计算出目标物体的距离L。
式中P为接收端接收到的能量,K为常数,其大小由发射系统输出功率、转换效率决定,d为被测目标漫反射率。
相位法测距原理相位测距法是利用无线电波段的频率,对红外激光束进行幅度调制并测定调制光往返一次所产生的相位延迟,再根据调制光的波长,换算出此相位延迟所代表的距离D,此方式测量精度非常之高,相对误差可以保持在百分之一以内,但要求被测目标必须能主动发出无线电波产生相应的相位值。
红外测距传感器的原理与设计摘要:现代科学技术的发展,进入了许多新领域,而在测距方面先后出现了激光测距、微波雷达测距、超声波测距及红外线测距。
为了实现物体近距离、高精度的无线测量,我采用红外发射接收模块作为距离传感器,单片机作为处理器,编写A/D转换、显示以及与PC机的通信程序,开发了一套便推式的红外距离测量系统,系统可以高精度的实时显示所测的距离,并且可以将距离量通过串口发送到PC机显示处理、本系统结构简单可靠、体积小、测量精度高、方便使用,另外本系统形成了一套完善的软硬件开发平台,可以进行扩展、移植和做进一步的开发。
关键词:红外测距;68HC11E1;A/D转换;Principle and design of the infrared distance sensor Abstract:The development of modern science and technology, into many new areas, has a laser The development of modern science and technology, into many new areas, has a laser range finder in the ranging aspects, ranging of microwave radar, ultrasonic ranging and infrared ranging. In order to achieve the objects at close range, high-precision wireless measurement, I used the infrared transmitter receiver module as the distance sensor, microcontroller as the processor to write the A / D conversion, display and communication with the PC program, developed a will to push infrared distance measurement systems, high-precision real-time system can display the measured distance, and distance measuring can be sent through the serial port to a PC display processing, the system structure is simple and reliable, small size, high accuracy, ease of use, while this system the formation of a complete set of hardware and software development platform can be extended, transplantation, and further development.Key words:Infrared distance; 68HC11E1; A / D conversion;一、绪论 (1)1.1设计背景 (1)1.2红外线简介 (1)1.3红外线传感器概述 (2)1.3.1 红外线传感器系统介绍 (2)1.3.2 红外线传感器的分类 (3)1.3.3 红外线传感器的应用 (6)二、红外测距的方法和原理 (7)2.1几种红外测距原理及选择 (7)2.1.1 相位测距原理 (7)2.1.2 PSD测距原理 (9)2.1.3 带运动机构的双象比较法原理 (9)2.1.4 时间差测距法原理 (9)2.1.5 反射能量法原理 (9)2.1.6 红外测距原理的选择 (9)2.2红外测距系统的工作原理 (9)三、红外测距的基本结构及系统框图 (11)3.1红外测距的过程 (11)3.2红外测距系统框图 (11)3.3主要元件分析 (12)3.3.1 红外线发射器件 (12)3.3.2红外线光敏二极管 (13)四、红外测距硬件电路设计 (14)4.1单片机最小系统 (14)4.2红外发射电路设计 (16)4.3红外接收放大电路设计 (17)4.4电源电路 (19)4.5数码管显示电路 (21)五、软件模块设计 (23)5.1程序设计步骤 (23)5.2软件设计框图: (23)5.3红外测距A/D转换程序 (24)六、测量精度分析 (26)[参考文献] (27)附录 (28)致谢 (28)1.1 设计背景在基础学科研究中,传感器具有突出的地位。
红外测距原理
红外测距是利用红外线的特性进行物体距离测量的一种技术。
红外线是一种电磁波,其波长介于可见光和微波之间。
红外测距的原理可以归纳为以下几点:
1. 发射红外线:红外测距传感器通常会通过内部的发射器发射红外线。
这些红外线的频率通常在红外光谱的近红外区域。
2. 反射红外线:发射的红外线会照射到测距传感器所要测量的物体上,并被物体表面反射。
3. 接收反射光:测距传感器内部的接收器会接收被物体表面反射的红外线。
接收器通常会根据接收到的光功率来判断物体的距离。
4. 时间差测量:为了测量物体的距离,测距传感器会测量发射红外线和接收反射光之间的时间差。
由于光速是已知的,通过时间差可以计算出物体与传感器的距离。
5. 距离计算:通过知道光速和时间差,测距传感器可以利用简单的公式计算出物体与传感器的距离。
常用的公式是距离 = (时间差 x 光速)/ 2。
需要注意的是,红外测距的准确性受到多种因素的影响,例如环境温度、物体的反射特性等。
因此,在进行红外测距时需要进行校准和适当的误差修正。
此外,不同型号的红外测距传感器可能会采用略有差异的测距原理和算法。
测距传感器工作原理
测距传感器一般通过测量物体与传感器间的时间延迟或信号强度来确定距离。
以下是几种常见的测距传感器工作原理:
1. 超声波测距传感器:
超声波测距传感器通过发射超声波脉冲并接收其反射信号来测量物体到传感器的距离。
传感器首先发射一个短时的超声脉冲,当脉冲遇到物体并被反射回来后,传感器开始计时所花费的时间。
通过测量声波的传播时间,可以计算得出物体与传感器的距离。
2. 激光测距传感器:
激光测距传感器利用激光束的反射来确定物体与传感器之间的距离。
传感器向物体发射激光束,并用光电元件接收其反射信号。
通过测量激光脉冲的飞行时间或光电元件接收到激光的强度,可以计算出物体与传感器的距离。
3. 红外线测距传感器:
红外线测距传感器利用红外线光电元件(如红外线发射管和红外线接收器)来测量物体与传感器的距离。
传感器发射红外光,在光电元件接收到反射光后,通过测量接收到的光信号的强度或延迟时间来计算距离。
以上是几种常见的测距传感器工作原理,不同的传感器根据其原理的不同,适用于不同的应用领域和测距范围。
红外线传感器的工作原理红外线传感器是一种能够感知周围环境中红外辐射的电子器件。
它的工作原理基于红外辐射的特性,通过接收和解析红外辐射信号来实现对目标物体的检测和识别。
在现代科技应用中,红外线传感器被广泛应用于安防监控、智能家居、工业自动化等领域。
本文将详细介绍红外线传感器的工作原理及其应用。
红外线传感器主要由红外发射器和红外接收器两部分组成。
红外发射器通过电路控制产生一定频率的红外辐射,而红外接收器则接收目标物体反射或发射的红外辐射信号。
当目标物体进入红外传感器的感知范围内,其发射或反射的红外辐射信号会被红外接收器接收并转换成电信号,经过信号处理电路后输出相应的控制信号,从而实现对目标物体的检测和识别。
红外线传感器的工作原理可以简单概括为,发射红外辐射、接收红外辐射、信号处理和输出控制。
首先,红外发射器产生一定频率的红外辐射,这些红外辐射穿过空气或被目标物体反射后到达红外接收器。
红外接收器接收到红外辐射后,将其转换成电信号,并经过信号处理电路进行放大、滤波、数字化等处理,最终输出相应的控制信号。
红外线传感器的工作原理基于红外辐射的特性,红外辐射是一种电磁波,其波长长于可见光波长,但短于微波波长。
因此,红外辐射能够穿透一定厚度的雾、烟、尘埃等介质,对于一些可见光无法穿透的物体具有一定的穿透能力。
这也是红外线传感器能够在一定程度上实现“看透”物体的原因。
在实际应用中,红外线传感器可以通过设置不同的感知范围和灵敏度来实现对不同目标物体的检测和识别。
例如,在安防监控领域,红外线传感器可以用于检测人体、动物等目标物体的活动,实现对特定区域的监控和报警。
在智能家居领域,红外线传感器可以用于感知人体的活动,实现对灯光、空调、窗帘等设备的自动控制。
在工业自动化领域,红外线传感器可以用于检测物体的位置、距离等参数,实现对生产线的自动控制和优化。
总之,红外线传感器作为一种能够感知红外辐射的电子器件,其工作原理基于红外辐射的特性,通过发射和接收红外辐射信号来实现对目标物体的检测和识别。
红外测距的工作原理
红外测距是一种利用红外线进行距离测量的技术。
其工作原理主要包括发射红外信号、接收反射信号和计算距离三个步骤。
1. 发射红外信号:红外测距传感器内部有一个红外线发射器,它会发射出一束红外线信号。
2. 接收反射信号:红外线发射器发射的红外线信号会照射到目标物体上,部分红外线信号会被目标物体反射回传感器。
3. 计算距离:传感器内部有一个红外线接收器,它接收到反射回来的红外线信号。
通过测量红外线信号的强度,可以计算出目标物体与传感器之间的距离。
具体的距离计算方式可能会因不同的红外测距传感器而有所不同。
有些传感器会根据红外线信号的强度与距离之间的关系,通过内部的算法计算出距离。
而有些传感器可能会使用时间差测量法,即通过计算红外线信号发射与接收的时间差来计算距离。
需要注意的是,红外测距技术在测量非常短距离时可能存在误差,而且可能会受到环境因素(如温度、湿度、光照等)的影响。
因此,在实际应用中需要根据具体情况来选择适合的红外测距传感器和相应的校准方法,以获得较准确的测量结果。
红外测距传感器的工作原理及使用Last updated on the afternoon of January 3, 2021光电检测技术与应用论文题目:红外测距传感器的工作原理及使用院系:机电工程学院班级:测控xxxx完成日期:2017/5/6小组:第x组小组成员:xxxxxxxxxx红外测距传感器的工作原理及使用摘要:利用光的反射性质,将光学系统与电路系统相结合可以制作避障传感器,通过单片机的控制,可以完成智能车在运行过程中,对障碍物的处理。
避障传感器基本原理:利用物体的反射性质。
在一定范围内,如果没有障碍物,发射出去的红外线,因为传播距离越远而逐渐减弱,最后消失。
如果有障碍物,红外线遇到障碍物,被反射到达传感器接收头。
传感器检测到这一信号,就可以确认正前方有障碍物,并送给单片机,单片机进行一系列的处理分析,协调车轮或者舵机工作,完成躲避障碍物的动作。
关键字:光电检测技术、智能车、测距、红外测距传感器、单片机一、引言光电检测作为光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术,主要包括光信息获取、光电变换、光信息测量以及测量信息的智能化处理等,具有精度高、速度快、距离远、容量大、非接触、寿命长、易于自动化和智能化等优点,在国民经济各行业中得到了迅猛的发展和广泛的应用,如光扫描、光跟踪测量,光纤测量,激光测量,红外测量,图像测量,微光、弱光测量等,是当前最主要和最具有潜力的光电信息技术。
二、光电检测技术的概念光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术。
它主要利用电子技术对光学信号进行检测,并进一步传递、储存、控制、计算和显示。
光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。
它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息,然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量,并进一步经过电路放大、处理,以达到电信号输出的目的。
然后采用电子学、信息论、计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律,以便于进行相应的电路改进,更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性,从而了解非电量的状态。
红外测距传感器的原理与设计摘要:现代科学技术的发展,进入了许多新领域,而在测距方面先后出现了激光测距、微波雷达测距、超声波测距及红外线测距。
为了实现物体近距离、高精度的无线测量,我采用红外发射接收模块作为距离传感器,单片机作为处理器,编写A/D转换、显示以及与PC机的通信程序,开发了一套便推式的红外距离测量系统,系统可以高精度的实时显示所测的距离,并且可以将距离量通过串口发送到PC机显示处理、本系统结构简单可靠、体积小、测量精度高、方便使用,另外本系统形成了一套完善的软硬件开发平台,可以进行扩展、移植和做进一步的开发。
关键词:红外测距;68HC11E1;A/D转换;一、绪论 (1)1.1设计背景 (1)1.2红外线简介 (1)1.3红外线传感器概述 (2)1.3.1 红外线传感器系统介绍 (2)1.3.2 红外线传感器的分类 (3)1.3.3 红外线传感器的应用 (6)二、红外测距的方法和原理 (7)2.1几种红外测距原理及选择 (7)2.1.1 相位测距原理 (7)2.1.2 PSD测距原理 (9)2.1.3 带运动机构的双象比较法原理 (9)2.1.4 时间差测距法原理 (9)2.1.5 反射能量法原理 (9)2.1.6 红外测距原理的选择 (9)2.2红外测距系统的工作原理 (9)三、红外测距的基本结构及系统框图 (11)3.1红外测距的过程 (11)3.2红外测距系统框图 (11)3.3主要元件分析 (12)3.3.1 红外线发射器件 (12)3.3.2红外线光敏二极管 (13)四、红外测距硬件电路设计 (14)4.1单片机最小系统 (14)4.2红外发射电路设计 (16)4.3红外接收放大电路设计 (17)4.4电源电路 (19)4.5数码管显示电路 (21)五、软件模块设计 (23)5.1程序设计步骤 (23)5.2软件设计框图: (23)5.3红外测距A/D转换程序 (24)六、测量精度分析 (26)[参考文献] (27)附录 (28)致谢 (28)1.1 设计背景在基础学科研究中,传感器具有突出的地位。
红外测距传感器工作原理
红外测距传感器工作原理是通过发射红外光束来测量目标物体与传感器的距离。
红外测距传感器主要由红外发射器和红外接收器两部分组成。
红外发射器是利用LED(发光二极管)发射红外线的一个元件,其内部由发光二极管芯片和外部吸收层组成。
发光二极管芯片受到正极电压的驱动后,内部活性物质发生受激辐射,产生红外线辐射。
红外接收器是通过接收到红外线并转化为电信号来实现测距的一个元件。
红外接收器的核心是红外敏感元件,常用的包括光敏二极管、光敏电阻和光敏三极管等。
红外敏感元件在受到红外线照射后,会产生一定的电流或电阻变化,进而转化为可测量的电信号。
在红外测距传感器工作时,首先红外发射器会发射红外光束,该光束经过传感器的特殊光学元件(如凸透镜)进行聚焦和发散,然后照射在目标物体上。
目标物体表面会对红外光产生反射、散射和吸收,其中一部分红外光经过反射、散射后再次进入传感器的接收器中。
红外接收器接收到这部分红外光后,红外敏感元件会产生对应的电流或电阻变化信号。
根据目标物体与红外测距传感器的距离不同,接收到的红外光的强度也会有所不同。
通常情况下,目标物体越远离传感器,接收到的红外光的强度越弱;目标物
体越靠近传感器,接收到的红外光的强度越强。
通过测量红外接收器输出的电流或电阻变化信号的强度,红外测距传感器可以计算得出目标物体与传感器之间的距离。
为了提高测量的精度和准确性,红外测距传感器通常会采用一系列的技术和方法来进行校准和装置设计。
例如,传感器可以通过在不同的距离下进行标定,建立起距离与输出信号之间的关系曲线。
通过对测得的输出信号进行算法分析和处理,可以精确地测量目标物体与传感器之间的距离。
红外测距传感器工作原理简单易懂,且具有较高的测量精度和稳定性。
因此,在很多应用领域,如无人机定位导航、机器人感知、智能家居和安防监控等方面,红外测距传感器被广泛使用。