Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Инфракрасный датчик расстояния [Robotic & Microcontroller Educational Knowledgepage

Sharp GP2Y0A21YK

Для измерения расстояния до объекта существуют оптические датчики, работающие на методе триангуляции. Самые распространенные из них – это работающие на длине волны, инфракрасные (на английском языке infra-red, сокращенно IR) датчики расстояния с выходным аналоговым напряжением, производимые фирмой Sharp. У датчиков Sharp имеется IR LED с линзой, который излучает узкий световой луч. Отраженный от объекта луч направляется через другую линзу на позиционно-чувствительный фотоэлемент (на английском языке position-sensitive detector, сокращенно PSD). От местоположения падающего на PSD луча, зависит его проводимость. Проводимость преобразуется в напряжение и, к примеру, дигитализируя его аналого-цифровым преобразователем микроконтроллера, можно вычислить расстояние. Ниже приведенный рисунок показывает путь отраженного луча на различных расстояниях.

Путь светового луча IR измерителя расстояния

Выход датчика расстояния Sharp обратно пропорциональный – с увеличением расстояния это уменьшается и растет медленно. Точный график между расстоянием и выходом приведен в спецификации датчика. У датчиков, в соответствии с типом, имеется граница измерения, в пределах которой выход датчика является надежным. Измерение максимально реального расстояния ограничивают два аспекта: уменьшение интенсивности отражающегося света и невозможность PSD регистрировать изменение местоположения отображенного маленького луча. При измерении сильно отдаленных объектов, выход датчика остается приблизительно таким же, как и при измерении максимально отдаленных расстояний. Минимально измеряемое расстояние ограничено особенностями датчика Sharp, а именно – выходное напряжение на определённом расстоянии (в зависимости от датчика: 4-20 см) начинает резко падать при уменьшении расстояния. По существу это означает, что одному значению выходного напряжения соответствует два расстояния. Для предотвращения проблемы нужно избегать слишком близкого приближения объектов к датчику.

График напряжения-расстояния типичного IR измерителя расстояния Sharp

В комплекте датчиков Домашней Лаборатории есть инфракрасный измеритель расстояния Sharp GP2Y0A21YK с границей измерения 10-80 cм. Выходное напряжение датчика до 3 V в зависимости от измеряемого расстояния. Датчик подключается на модуль «Датчики» и его выходное напряжение направляется на канал 0 аналого-цифрового преобразователя AVR. На базе предыдущего задания датчиков, можно просто сделать программу, которая измеряет выходное напряжение измерителя расстояния, но вдобавок к этому целью данного задания является так же ознакомление с процессом перевода напряжения в расстояние.

В спецификации датчика GP2Y0A21YK приведен график зависимости между выходным напряжением и измеренным расстоянием. Этот график не является линейным, однако график обратной величины выходного напряжения и расстояния почти линейный, и с помощью него довольно просто найти формулу для преобразования напряжения в расстояние. Для нахождения формулы необходимо точки этого графика ввести в какую-либо программу обработки табличных данных и из них создать новый график. В программе обработки табличных данных на основе точек графика возможно автоматически вычислить линию тренда. Далее приведен график связи исправленной обратной величины между выходным напряжением GP2Y0A21YK и расстоянием вместе с линейной линией тренда. Выходное напряжение для упрощения формулы уже переведено в 10-битное значение аналогово-дигитального преобразователя с опорным напряжением +5 V.

График линеаризации расстояния и значения ADC

Как видно на графике, линия тренда (синяя) совпадает довольно точно с точками графика (красная линия). Такое совпадение достигнуто с помощью корректирующей константы расстояния. Корректирующая константа найдена методом проб и ошибок – испробованы разные числа, пока не были найдены те, при которых график покрыт линией тренда больше всего. Корректирующая константа для данного графика это +2, т.е. ко всем реальным расстояниям в графике прибавлено 2. Так как график очень похож на линейную линию тренда, можно сделать обобщение и сказать, что взаимосвязь между расстоянием и напряжением следующая:

1 / (d + k) = a ⋅ ADC + b

где

  • d – расстояние в сантиметрах

  • k – корректирующая константа (найдена методом проб и ошибок)

  • ADC – это значение дигитализированного напряжения

  • a – линейный член (значение выходит из уравнения линии тренда)

  • b – свободный член (значение выходит из уравнения линии тренда)

Из формулы можно выразить расстояние d:

d = (1 / (a ⋅ ADC + B)) – k

В принципе, этим уравнением можно вычислить расстояние, но это предполагает вычисления плавающей запятой, потому что в частном образуются дробные числа. Для микроконтроллера, оперирующего целыми числами, придется упростить формулу и перевести в большие множители. Разделив частное формулы на линейный член, получим следующий вид:

d = (1 / a) / (ADC + B / a) – k

Введя в формулу значение корректирующей константы и полученный из уравнения линии тренда линейный и свободный член (полученный из рисунка), получим формулу для вычисления расстояния:

d = 5461 / (ADC – 17) – 2

Эта формула вычислена 16-битными целыми числами и полностью подходит для AVR. Перед вычислением придется убедиться, чтобы значение ADC было выше 17, иначе получится деление на ноль или отрицательное расстояние, что не логично.

Далее приведена записанная в библиотеке Домашней Лаборатории функция перевода значения ADC в сантиметры. Линейный и свободный член, а также корректирующая константа не вписаны жестко в функцию, но они задаются объектами параметра структуры IR датчика расстояния. Сохраняя параметры отдельно в константе, есть возможность позже просто добавить в программу новые модели IR датчиков расстояния.

 

//
// Структура параметров IR датчика расстояния
//
typedef const struct
{
	const signed short a;
	const signed short b;
	const signed short k;
}
ir_distance_sensor;
 
//
// Объект параметров датчика GP2Y0A21YK
// 
const ir_distance_sensor GP2Y0A21YK = { 5461, -17, 2 };
 
//
// Перевод значения ADC датчика расстояния IR в сантиметры
// Возвращает -1, если преобразование не удалось
//
signed short ir_distance_calculate_cm(ir_distance_sensor sensor,
	unsigned short adc_value)
{
	if (adc_value + sensor.b <= 0)
	{
		return -1;
	}
 
	return sensor.a / (adc_value + sensor.b) - sensor.k;
}

Для создания перевода нужно вызвать функцию ir_distance_calculate_cm первый параметр которого – это параметр объекта IR датчика расстояния, а второй – значение ADC. Функция возвращает вычисленное расстояние в сантиметрах. При неправильном расчете (т.е. при неестественном значении ADC) возвращает функция -1. Использование IR датчика расстояния и функции преобразования демонстрирует следующая программа. Используется буквенно-цифровой LCD экран, где отображаются результаты измерения. При неестественном расстоянии отображается вопросительный знак.

 

//
// Пример программы IR датчика расстояния Домашней Лаборатории.
// На LCD экране отображается измеренное расстояние в сантиметрах.
//
#include <stdio.h>
#include <homelab/adc.h>
#include <homelab/delay.h>
#include <homelab/module/sensors.h>
#include <homelab/module/lcd_alpha.h>
 
//
// Основная программа
//
int main(void)
{
	signed short value, distance;	
	char text[16];
 
	// External sensor selection
	pin ex_sensors = PIN(G, 0);
	pin_setup_output(ex_sensors);
	pin_set(ex_sensors);
 
	// Настройка LCD экрана
	lcd_alpha_init(LCD_ALPHA_DISP_ON);
 
	// Очистка LCD экрана
	lcd_alpha_clear();
 
	// Название программы
	lcd_alpha_write_string("Датчик расстояния");
 
	// Настройка ADC преобразователя
	adc_init(ADC_REF_AVCC, ADC_PRESCALE_8);
 
	// Бесконечный цикл
	while (true)
	{
		// Считывание значения выходного напряжения датчика, округленного в 4 раза
		value = adc_get_average_value(0, 4);		
 
		// Пересчет значения ADC в расстояние
		distance = ir_distance_calculate_cm(GP2Y0A21YK, value);
 
		// Возможно ли отобразить расстояние или сообщение об ошибке?
		if (distance >= 0)
		{			
			sprintf(text, "%d cm   ", distance);
		}
		else
		{
			sprintf(text, "Ошибка   ");
		}
 
		// Отображение текста в начале второй строки LCD
		lcd_alpha_goto_xy(0, 1);
		lcd_alpha_write_string(text);
 
		// Пауза
		sw_delay_ms(500);
	}
}

ИК-датчик приближения. Часть 1 | joyta.ru

Существуют различные методы обнаружения объектов с помощью датчиков. Это могут быть датчики индуктивные, емкостные, инфракрасные, механические и т. д.

В данной статье мы построим очень простой датчик отражения с использованием инфракрасного светодиода и фототранзистора.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

В бесконтактных датчиках приближения чаще всего используется инфракрасный свет, и одна из причин – его не видно невооруженным глазом. Как правило, в ИК системах используется свет с длиной волны в районе 940 нм.

В экспериментальных целях, чтобы убедиться в том, что ИК светодиод в нашей схеме на самом деле светит, мы можем использовать камеру нашего телефона. Матрицы CCD (ПЗС матрицы) в недорогих камерах видят ИК-свет, поскольку не имеют никаких встроенных ИК-фильтров. Наш светящийся ИК-светодиод в телефоне будет виден как светящийся белый светодиод.

Инфракрасные элементы, такие как передатчики и приемники, можно найти в прозрачных и черных корпусах. На самом деле, это не черный, а «инфракрасный», но для нас он виден как черный. Задача такого темного корпуса — отфильтровать весь лишний спектр кроме спектра с длиной волны 940 нм. Это в свою очередь исключает ложные срабатывания при наличии посторонних источников света.

В нашей схеме мы будем использовать 5 мм ИК-светодиод. Мы запитаем его от источника 5 В. Единственное, что нам нужно будет сделать — это добавить в схему передатчика обычный резистор, чтобы ограничить ток, протекающий через светодиод.

Прямое напряжение ИК-светодиода составляет 1,2 В, а рабочий ток — 0,035 А. поскольку наш ИК-светодиод будет питаться от 5В, то мы возьмем резистор с сопротивлением 100 Ом и подключим его последовательно со светодиодом. На резисторе будет рассеиваться мощность около 0,13 Вт, поэтому достаточно использовать обычный углеродный резистор с номинальной мощностью 0,25 Вт. Более подробно как подобрать резистор для светодиода смотрите здесь.

Принципиальная схема проста, помните только, что светодиод, необходимо подключить катодом к минусу (ножка, имеющая на корпусе скос).

Фотоприемник мы построим в трех вариантах:

  1. простой фотоприемник — только для того, чтобы объяснить принцип работы фототранзистора;
  2. фотоприемник с усилителем в виде PNP-транзистора;
  3. фотоприемник с системой защиты от окружающего света.

Фототранзистор можно представить в качестве связующего звена, который становится проводником, когда на него попадает инфракрасный свет и изолятором когда свет отсутствует. Это, конечно. некоторое упрощение, поскольку фототранзисторы не работают в цифровом режиме (ноль/единица). Поэтому лучше будет сказать, что с увеличением интенсивности инфракрасного света, через фототранзистор будет протекать больший ток.

В нашей схеме мы используем 5 мм NPN ИК-фототранзистор в корпусе с инфракрасным фильтром. Помните, что ток, который может протекать через фототранзистор, составляет всего 3 мА. В нашем случае этого достаточно, чтобы слабо засветился светодиод.

Возьмем синий 5 мм светодиод, подключим его последовательно с резистором с сопротивлением 220 Ом и фототранзистором. Таким образом, у нас получился простой, но работающий ИК-приемник.

Теперь, когда все собрано, направьте фототранзистор и ИК-светодиод вертикально вверх, и включите источник питания с напряжением 5В.

Синий светодиод будет слегка светиться, но когда вы поднесете руку к передатчику и приемнику, то светодиод загорится сильнее! Если светодиод горит постоянно, то выключите все лампы на вашем рабочем столе, в частности галогенные лампы, и прикройте окна, если солнечная погода.

Это простая, но работающая схема датчика приближения. Однако у этого варианта есть недостатки, которые мы должны устранить, чтобы получить практичное устройство. Но об этом мы поговорим уже в следующей статье.

Инфракрасный датчик расстояния с светодиодным индикатором

Это устройство предназначено для приблизительной оценки расстояния до объекта. Оно состоит из ИК-передатчика и ИК-приемника. Принцип действия основан на измерении уровня отраженного ИК-сигнала.

Принципиальная схема

Передающая схема построена на микросхеме D1. На её элементах сделан мультивибратор, генерирующий импульсы частотой около 5 кГц. Эти импульсы поступают на затвор полевого транзистора VТ1, на выходе которого включен ИК-светодиод HL1. Ток через него ограничивается резистором R2.

Рис. 1. Принципиальная схема инфракрасного датчика расстояния с индикатором на светодиодах.

Принимается отраженный сигнал фотодиодом HF1. Используется фотодиод типа ФД263 от системы дистанционного управления старого отечественного телевизора.

Но можно использовать практически любой фотодиод, рассчитанный на работу на ИК-излучении. Он включен в обратном направлении и на него подается напряжение смещения через резистор R3.

При приеме сигнала, излучаемого HL1, на нем возникает переменное напряжение с частотой модуляции принимаемого сигнала (в данном случае, около 5 кГц). Дальность до объекта определяется по величине этого напряжения.

Измеряется переменное напряжение на фотодиоде при помощи микросхемы А1 типа AN6884. Эта микросхема предназначена для схемы светодиодного индикатора уровня ЗЧ сигнала для применения в аудиотехнике В данном случае она измеряет напряжение ЗЧ на фотодиоде. Индикация осуществляется при помощи шкалы из пяти индикаторных светодиодов HL2-HL6.

Чем больше входное напряжение, тем большее число этих светодиодов горит. Соответственно, чем ближе до объекта, тем больше светодиодов горит.

Детали и налаживание

Настроить чувствительность можно при помощи подстроечного резистора R6.

HL1 – любой ИК-светодиод для пультов дистанционного управления, например, АП147. HF1 – любой ИК-фотодиод, например, ФД263. Светодиоды HL2-HL6 – индикаторные, например, АП307 или аналоги.

Микросхему К561ЛА7 можно заменить на К561ЛЕ5 или на зарубежные аналоги этих же микросхем. Оптический узел датчика нужно сделать так, чтобы свет от HL1 не мог непосредственно попадать на HF1.

То есть, один из них должен быть снабжен трубчатой блендой, направленной прицельно на объект, расстояние до которого определяется.

Кротышев М. РК-11-2018.

Инфракрасный датчик – ИК-датчик: разновидности, принцип работы, подключение, применение, особенности

Использование электронных устройств регистрирующих изменения каких-либо физических параметров, позволяет в автоматическом режиме контролировать работу многих приборов и механизмов. Инфракрасные датчики применяются именно для этих целей, но с появлением «умных» устройств, сфера применения изделий значительно расширилась.

В этой статье будет подробно рассмотрен принцип работы сенсора, реагирующего на ИК-излучение, а также приборов, в которые устанавливаются изделия этого типа.

Что представляет собой ИК-датчик

Ик датчики — это устройства, способные реагировать на фоновое инфракрасное излучение. Прибор регистрирует любое тепловое излучение. Это значит, что сработать такое устройство может не только при нахождении в зоне действия датчика теплокровных животных или человека, но и даже на перемещающийся неодушевлённый предмет.

Инфракрасный тепловой датчик может использоваться в различных условиях. Если эксплуатация осуществляется в местах, где устройство может подвергнуться физическому воздействию, то его изготавливают в защищённом корпусе. В различных гаджетах, например в смартфонах, ИК-детектор размещается на передней панели, чтобы обеспечить возможность реагирования сенсора на движение рук владельца телефона.

Принцип работы ИК датчика

Инфракрасные датчики могут иметь различную конструкцию, а принцип работы таких устройств может отличаться в зависимости от способа регистрации инфракрасного излучения. В такие приборы могут устанавливаться активные или пассивные ИК-элементы, а также комбинация этих двух типов детекторов ИК-излучения.

Активные

Работа активных датчиков похожа на систему радарного обнаружения самолётов, но только в инфракрасном диапазоне. Система этого типа состоит из двух основных элементов: генератора и приёмника ик-излучения.  Первый элемент излучает сигнал в инфракрасном диапазоне, а второй — обрабатывает отражённый сигнал.

Если в зоне действия системы этого типа появляется какое-либо движение, то происходит доплеровский сдвиг частоты, на который и реагирует приёмник сигнала. Благодаря высокой степени чувствительности таких сенсоров они получили большее распространение, но по этой же причине такие устройства часто срабатывают ложно, например, при качании ветвей деревьев во время сильного ветра.

Пассивные

Пассивные устройства состоят только из приёмников сигнала. Излучателя в таких приборах нет, но благодаря высокой чувствительности сенсоров и применению линзы Френаля, удаётся добиться высоких результатов по обнаружению инфракрасного излучения, как в помещениях, так и на открытых площадках. Оптическая система разбивает детектируемое пространство на большое количество отдельных частей, что позволяет электронной системе сопоставлять уровень ИК излучения, исходящего из разных точек пространства. При обнаружении значительных расхождений в уровне излучения прибор срабатывает, и сигнал о наличии движения передаётся в систему звукового оповещения.

В качестве сенсора в пассивных устройствах используются пироэлектрические преобразователи. В приборе применяется чётное количество полупроводниковых элементов. Это необходимо, чтобы разделить между собой сигнал, поступающий от различных секторов линзы.

Комбинированные

В комбинированных инфракрасных системах применяются одновременно активный и пассивный датчики. Таким образом значительно снижается количество ложных срабатываний, ведь для включения электрического света, сирены сигнализации или других устройств необходимо получить «добро» от обоих сенсоров.

Комбинированные инфракрасные детекторы не лишены недостатков. Если по тем или иным причинам, какой либо датчик не сработает при наличии движения в зоне действия устройства, то подобные действия не приведут к срабатыванию охранной или пожарной системы.

Где купить

Различные компоненты систем безопасности легко доступны для приобретения в специализированных магазинах вашего города. Но существует другой вариант, который недавно получил ещё и значительные улучшения. Долго ждать посылку из Китая больше не требуется: в интернет-магазине АлиЭкспресс появилась возможность отгрузки с перевалочных складов, расположенных в различных странах. Например, при заказе вы можете указать опцию «Доставка из Российской Федерации».

Переходите по ссылкам и выбирайте:

Применение в охранных и пожарных сигнализациях

Наиболее часто инфракрасные датчики применяются в охранных системах. Наличие движения легко определяется как пассивными, так и активными устройствами. Сигнализации этого типа являются достаточно надёжными, что позволяет оперативно передавать информацию о возможном нарушении периметра на звуковое устройство или на пульт охраны. Аналогичным образом действуют приборы, установленные перед раздвижными дверьми супермаркетов. При выявлении движения детектор включает электрическое реле привода электродвигателя.

Способность эффективно регистрировать инфракрасное излучение является незаменимым в противопожарных системах. При обнаружении открытого огня или значительного нагрева, такая система также начинает подавать тревожный сигнал либо включает автоматическую установку пожаротушения. Противопожарные ИК-устройства широко используются в заводских залах, на объектах, где хранятся взрывоопасные и легковозгораемые вещества.

Противопожарные устройства этого типа имеют серьёзные недостатки. Ложное срабатывание датчика может произойти в результате воздействия прямых или отражённых солнечных лучей, а также тепловых приборов. По этой причине инфракрасные детекторы пламени часто объединяются в системы, в которых используются иные принципы обнаружения возгораний.

Как известно, не бывает дыма без огня. По этой причине, установить факт возгорания можно с помощью миниатюрные инфракрасных устройств, с помощью которых регистрируется наличие газообразных продуктов горения. Приборы этого типа также имеют излучатель и приёмник ИК-излучения, но только в этом случае они располагаются напротив. Дым, проходя через инфракрасный луч, отражает большую часть сигнала. Приёмник, в свою очередь, регистрируют «недостачу» и включает электрическую цепь звукового устройства или системы пожаротушения.

Применение ИК-датчиков в быту и на производстве

В современных приборах и на производственных установках инфракрасные датчики используются для дистанционного управления, передачи информации, измерения расстояния, скорости и температуры.

Для регулировки температуры

При организации многих технологических процессов важно поддерживать температуру в заданных пределах. Механические устройства имеют значительные погрешности, поэтому если необходимо регулировать нагрев или охлаждение веществ с точностью до 0.1˚С, применяются специальные инфракрасные устройства. Такие приборы, объединённые в электрическую цепь с микропроцессорной платой, могут изменять температурный режим в автоматическом режиме.

Основное достоинство таких устройств заключается в возможности дистанционного измерения тепловых показателей. Например, при выплавке стали благодаря использованию инфракрасных пирометров можно точно определить температуру без непосредственного контакта с жидким металлом.

Температурные инфракрасные датчики могут быть выполнены в виде портативного устройства. Благодаря наличию низкого уровня искажения, такие изделия используются, в том числе, в качестве медицинских приборов для моментального определения температуры тела человека.

Инфракрасные ПДУ

Принцип работы пульта дистанционного управления также основан на инфракрасном излучении. На передающем сигнал устройстве устанавливается передатчик, который, при нажимании какой-либо кнопки, посылает зашифрованный сигнал на приёмник. Принявшее сигнал устройство обрабатывает полученную информацию и выполняет необходимое действие.

В современных устройствах принимающий сигнал от ПДУ датчик представляет собой объединённый в одном корпусе чувствительный элемент и усилитель. Таким образом экономится место на печатной плате, а также решается проблема, при необходимости, быстрой замены приёмного устройства.

Инфракрасные датчики в системах дистанционного управления позволяют организовать эффективный способ передачи информации на небольшом расстоянии. Среди основных плюсов такого способа можно назвать высокие показатели помехоустойчивости. Направленность системы в одну сторону является её серьёзным недостатком, но, при необходимости, можно увеличить угол эффективного использования ПДУ с помощью отражения от зеркальных поверхностей.

Датчик расстояния

Излучая и улавливая инфракрасный луч можно достаточно точно измерить расстояние от датчика к неподвижному объекту. Специальные устройства, выполняющие такую функцию состоят из ИК-светодиода и принимающего отражённое излучение сенсора.

Чувствительный элемент генерирует электрическое напряжение, величина которого зависит от угла падения отражённого инфракрасного луча. Эта зависимость, при измерении расстояния в определённых значениях, линейна. При удалении ИК-приёмника от объекта, напряжение уменьшается. Процессор обрабатывает сигнал от приёмника и выводит на дисплей значение расстояния либо активирует какую-либо электрическую систему.

Приобрести инфракрасные датчики  можно в Москве, а также на Алиэкспресс либо других аналогичных торговых площадках.

Счётчик оборотов двигателя

Во многих системах оборудованных двигателями возникает необходимость вести подсчёт оборотов вращения подвижных частей силовых агрегатов. Механические устройства для этой цели уже давно не используются по причине отсутствия устойчивости к износу.

Инфракрасные датчики являются отличной заменой таким приборам.

Принцип работы бесконтактного устройства подсчёта оборотов очень прост:

  • Инфракрасный луч направляется на вращающееся колесо, в котором имеется прорезь.
  • После совершения полного оборота луч свободно проходит через отверстие и регистрируется приёмником.
  • Процессор осуществляет подсчёт частоты электрических импульсов и выводит значение на цифровой дисплей.

Если по каким либо причинам такую конструкцию инфракрасного подсчёта частоты вращения невозможно реализовать на практике, то на валу размещают светоотражающий материал, который будет возвращать ИК-луч после каждого полного оборота.

Подключение датчика

Если монтаж инфракрасного датчика осуществляется своими руками, то прежде чем организовать подключение, необходимо ознакомиться с основными правилами установки таких устройств. Наиболее часто такие устройства устанавливаются самостоятельно для автоматического включения света в комнате либо для автоматического запуска уличных светильников, работающих от солнечных батарей.

Работа по подключению ИК датчика выполняется в такой последовательности:

  • Правильно подобрать место для установки. Чувствительный элемент лучше регистрирует движения, осуществляемые поперёк контролируемой области. Высота монтажа зависит от модели датчика (2.5–4.0 м).
  • Отключить электричество в доме и подвести провода от щитка или распределительной коробки к месту подсоединения датчика.
  • Снять защитную пластиковую оболочку детектора.
  • Подключить проводники к устройству согласно схеме указанной в инструкции или на самом приборе.
  • Установить датчик на заранее подготовленное место, используя встроенный пружинный фиксатор.
  • Проверить и настроить инфракрасный выключатель.

Большая часть производимых датчиков имеет встроенные элементы регулировки времени свечения лампы и порога срабатывания. На плате переменные резисторы обозначаются соответственно TIME и LUXE.

Чувствительность устройства следует настроить в первую очередь. Для этой цели необходимо установить регулировку времени свечения лампы на минимальное значение. Затем, вращением регулятора чувствительности в различные положения, подобрать наиболее подходящий режим работы осветительного прибора.

Когда чувствительность датчика будет настроена, следует установить реле времени на наиболее подходящий промежуток работы осветительного прибора.

Установку сигнализаций и пожарного оборудования следует доверить квалифицированным специалистам. Ошибки в монтаже таких устройств могут обойтись значительно дороже стоимости услуг профессионального монтажника.

Вывод

Инфракрасные датчики являются недорогими, надёжными устройствами, с помощью которых можно сделать свою жизнь более безопасной и комфортной. Покупка таких изделий в проверенных местах и правильный монтаж оборудования позволят прослужить системам этого типа в течение многих лет без необходимости проведения ремонта и замены основных компонентов.

Видео по теме

Могу ли я использовать ИК-датчик расстояния в дождь?

В соответствии с листом данных для этого устройства , расположенным на веб-сайте Adafruit, используемая частота составляет 870 нм. Если вам нужны конкретные показатели затухания, это может быть полезной информацией.

Другой веб-сайт предполагает, что тепловизионные системы обработки изображений с ИК-камерой (которые используют различную частоту IR) ослабляются дождем. Некоторая энергия IR теряется поглощением, а часть – отражением. Я не решался предположить, что это ответ из-за разных частот.

Digikey has a document covering wide use of IR sensing. Listed in the document:

К недостаткам ИК-технологии относятся:

  1. Линия визирования: передатчики и приемники должны быть почти напрямую выровнены
  2. Заблокировано обычными материалами: люди, стены, растения и другие объекты могут блокировать передачу.
  3. Короткий диапазон: производительность падает с более длинными расстояниями
  4. Легкий и чувствительный к погодным условиям: прямой солнечный свет, дождь, туман, пыль и загрязнение могут повлиять на передачу.
  5. Скорость: скорость передачи данных ниже обычной проводной и радиопередачи.

Несмотря на то, что передача данных не является вашей целью, применяются соображения. Влажная поверхность, на которой проходит ваш датчик, будет ослаблена, а также может слегка дифрагироваться.

Я не нашел прямой ссылки на величину затухания. Если ваш датчик защищен от проникновения воды, а поверхность слегка влажная, у вас могут быть минимальные проблемы с чтением расстояния. Если количество осадков находится на уровне frog-strangler , там может быть достаточным количеством воды для устранения полезных показаний.

Другой поиск привел к аналогичному вопросу об экспансии физического стека, что привело к более полному ответу :

На одной странице есть еще одно изображение, но оба показывают, что на частоте 870 нм наблюдается меньшее затухание, чем большая часть ИК-спектра, особенно выше 3000 нм. Приведенный выше документ предполагает, что воздействие дождя (воды) на ближнем инфракрасном диапазоне (970-1940 нм) низкое, но оно все же выше, чем у 870-нм.

Для вашей цели защита экрана от дождя (зонтик) или очистка поверхности стоячей воды – лучшие варианты. Если это непрактично, нужно поэкспериментировать, чтобы определить, сколько воды может быть допущено до того, как сигнал будет потерян или ослаблен за пределы приема.

типов датчиков расстояния и как их выбрать?

Что касается датчиков расстояния, существует много разных типов; Ультразвук, ИК-приближение, лазерное расстояние и т. д., и выбор правильного для вашего следующего проекта Arduino или Raspberry Pi может оказаться сложной задачей. Поэтому сегодня мы рассмотрим множество датчиков расстояния, их типы и поможем вам лучше понять, какой из них лучше всего подходит для вас!

Я расскажу следующее:

  • Что такое датчики расстояния и как они работают?
  • Типы датчиков расстояния
  • Сравнение датчиков расстояния: Как выбрать датчик расстояния?

Что такое датчики расстояния?

Как следует из названия, датчики расстояния используются для определения расстояния от объекта до другого объекта или препятствия без какого-либо физического контакта (в отличие от рулетки, например).

Как работают датчики расстояния?

Обычно связанный с ультразвуковыми датчиками, он функционирует путем вывода сигнала (в зависимости от технологии; ультразвуковые волны, ИК, светодиоды и т. Д.) И измерения изменений при возврате сигнала.

Измеренное изменение может быть в любой форме:

  • время, необходимое для возврата сигнала,
  • интенсивность возвращенного сигнала,
  • или изменение фазы возвращенного сигнала.

Датчики расстояния и датчики приближения

Поскольку датчики расстояния обычно ассоциируются с датчиками приближения из-за, казалось бы, схожих функций, действие любого типа датчика может быть легко неправильно понято.Чтобы прояснить это, вот небольшое сравнение между ними, которое поможет вам понять их различия.

  • Датчики приближения определяют, находится ли объект в зоне обнаружения, в которой датчик предназначен для работы. Следовательно, он не обязательно указывает расстояние между датчиком и интересующим объектом. Узнайте больше о датчиках приближения здесь!
  • Датчики расстояния определяют расстояние от объекта и измерительного устройства с помощью выходного тока. Эти токи генерируются в результате нескольких форм волны, таких как ультразвуковые волны, лазер, ИК и т. Д.

Типы датчиков расстояния

Теперь, когда у нас есть понимание того, что такое датчики расстояния, мы рассмотрим различные датчики измерения расстояния, представленные на рынке, каждый со своими собственными сенсорными технологиями. Вот краткое изложение различных типов датчиков расстояния!

Ультразвуковой датчик

Что такое ультразвуковой датчик расстояния?

Ультразвуковой датчик, пожалуй, самый распространенный датчик измерения расстояния, также известный как датчик сонара.Он определяет расстояние до объектов, испуская высокочастотные звуковые волны.

Ультразвуковой датчик: принцип работы
  1. Ультразвуковой датчик излучает высокочастотные звуковые волны в направлении целевого объекта, и запускается таймер
  2. Целевой объект отражает звуковые волны обратно к датчику
  3. Приемник улавливает отраженную волну и останавливает таймер
  4. Время принятая за возврат волны рассчитывается по скорости звука для определения пройденного расстояния

Ультразвуковой датчик: основные области применения

Теперь, когда мы поняли, как это работает, мы рассмотрим некоторые из распространенных приложений ультразвуковых датчиков расстояния:

  • Измерение расстояния
  • Роботизированные датчики
  • Умные автомобили – Да, Tesla использует ультразвуковые датчики в рамках своей программы автопилота!
  • Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) / Дроны

Преимущества ультразвуковых датчиков

  • Не зависит от цвета и прозрачности объекта, поскольку он определяет расстояние через звуковые волны
  • Хорошо работает в темных местах
  • Обычно потребляет меньший ток / мощность
  • Несколько вариантов интерфейса для сопряжения с микроконтроллером и т. Д.

Недостатки ультразвуковых датчиков

  • Ограниченный диапазон обнаружения
  • Низкое разрешение и низкая частота обновления, что делает его непригодным для обнаружения быстро движущихся целей
  • Невозможно измерить расстояние до объектов с экстремальной текстурой / поверхностью

Рекомендуемый ультразвуковой датчик

Grove – ультразвуковой датчик: Улучшенная версия HC-SR04

Чтобы ультразвуковой датчик был похож на Arduino, вам понадобится модуль ультразвукового датчика.Я рекомендую Grove – ультразвуковой датчик, который обладает значительными преимуществами по сравнению с популярным HC-SR04!

Интересно, почему это лучший вариант, чем HC-SR04? Вот сравнительная таблица!

Датчик Grove – Ультразвуковой датчик расстояния HC-SR04
Рабочее напряжение Совместимость с 3,3 В / 5 В
Широкий уровень напряжения: 3,2 В – 5,2 В
Диапазон измерения 3–350 см 2–400 см
Необходимые контакты ввода / вывода 3 4
Рабочий ток 8 мА 15 мА
Размеры 50 мм x 25 мм x 16 мм 45 мм x 20 мм x 15 мм
Простота сопряжения с Raspberry Pi Простое прямое подключение Требуется цепь преобразования напряжения

Из таблицы видно, что ультразвуковой датчик Grove – более универсальный вариант:

  • Поддерживает более широкий уровень напряжения
  • Требуется меньшее количество контактов ввода / вывода
  • Более простое сопряжение с Raspberry Pi

Хотите узнать больше? Вы можете ознакомиться со следующими ресурсами:


Инфракрасные датчики расстояния

Второе место в этом списке занимают инфракрасные датчики расстояния, сокращение от инфракрасного.Чаще всего ассоциируется с Sharp GP2Y0A21YK0F, он определяет расстояние или приближение посредством излучения ИК-волны и вычисления угла отражения.

ИК-датчики поставляются с двумя линзами:

  • Линза ИК-излучателя светодиода, излучающая световой луч
  • Позиционно-чувствительный фотодетектор (PSD), где отраженный луч падает на

ИК-датчики расстояния: принцип работы Датчики расстояния

работают по принципу триангуляции; измерение расстояния на основе угла отраженного луча.

Вот иллюстрация того, как инфракрасные датчики расстояния работают через триангуляцию:

Источник: mbedOS
  1. Инфракрасный свет излучается ИК-излучателем светодиода
  2. Луч света попадает на объект (P1) и отражается под определенным углом
  3. Отраженный свет достигает PSD (U1)
  4. Датчик в PSD будет затем определите положение / расстояние до отражающего объекта

Основные области применения ИК-датчиков
  • Телевизоры, компьютеры, ноутбуки
  • Измерение расстояния
  • Системы безопасности, такие как наблюдение, охранная сигнализация и т. Д.
  • Приложения для мониторинга и управления

Преимущества ИК-датчиков
  • Малый форм-фактор; Обычные ИК-датчики, такие как датчики Sharp, как правило, меньше по размеру
  • Применимо для использования в дневное и ночное время
  • Защищенная связь через линию прямой видимости
  • В отличие от ультразвуковых датчиков способна измерять расстояние до объектов со сложной поверхностью

Недостатки ИК-датчиков
  • Ограниченный диапазон измерений
  • Влияние условий окружающей среды и твердых предметов

Рекомендуемые ИК-датчики
Grove – Инфракрасный датчик приближения 80 см

Этот ИК-датчик приближения, основанный на SHARP GP2Y0A21YK0F, является популярной рекомендацией для легкого определения расстояния Arduino.Упакованный в небольшой форм-фактор с низким энергопотреблением, он обеспечивает непрерывное считывание расстояний в диапазоне от 10 см до 80 см!

Хотите узнать больше? Вы можете ознакомиться со следующими ресурсами:

ИК и ультразвуковой

Теперь, когда мы разобрались как с инфракрасными, так и с ультразвуковыми датчиками, вам может быть интересно, в чем разница между ними. Вот сравнительная таблица, демонстрирующая различия:

Тип ИК-датчик Ультразвуковой датчик
Что он делает Измерение расстояния в отраженных световых волнах Измерение расстояния по отраженным звуковым волнам
Как это измеряет Триангуляция: измеряется угол отраженного ИК-луча Регистрируется время между передачей и приемом звуковых волн
Взаимодействие с людьми Невидимый невооруженным глазом Невыносимое
Требования к объекту Подходит для измерения сложных объектов Не подходит для измерения объектов со сложной поверхностью

Лазерные датчики расстояния: LIDAR

LiDAR, сокращенно от Light Detection and Ranging, можно рассматривать как лазерный датчик расстояния.Он измеряет дальность до цели с помощью световых волн лазера, а не радио- или звуковых волн.

ЛИДАР: Принцип работы

Есть разные способы объяснить, как работает лидар (например, триангуляция, база импульсов и т. Д.), Но самый простой способ – это следующий способ:

  1. Передатчик на устройстве LiDAR излучает лазерный свет на целевой объект
  2. Импульс лазера отражается от целевого объекта
  3. Затем рассчитывается расстояние, используя соотношение между постоянной скоростью света в воздухе и временем между отправкой. / прием сигнала

Основные области применения LiDAR

  • Мониторинг окружающей среды; лесное хозяйство, картографирование и др.
  • Измерение расстояния
  • Управление машинами и безопасность
  • Робототехническая визуализация и обнаружение окружающей среды

Преимущества LiDAR

  • Высокий диапазон измерений и точность
  • Возможность измерения трехмерных структур
  • Высокая скорость обновления; подходит для быстро движущихся объектов
  • Малые длины волн по сравнению с сонаром и радаром; хорошо обнаруживает мелкие объекты
  • Подходит для использования днем ​​и ночью

Недостатки LiDAR

  • Более высокая стоимость по сравнению с ультразвуком и ИК
  • Вредно для невооруженного глаза; LiDAR-устройства более высокого уровня могут использовать более сильные LiDAR-импульсы, которые могут повлиять на человеческий глаз

Рекомендуемые датчики LiDAR Датчики

LIDAR обычно дороги, но не бойтесь! Здесь, в Seeed, мы предлагаем мини-датчик приближения LiDAR, который очень доступен по цене и легко сочетается с вашим Arduino!

Хотите узнать об этом больше? Вы можете перейти на страницу нашего продукта!


Светодиодные времяпролетные датчики расстояния

Наконец, мы рассмотрим светодиодные датчики времени пролета.Чаще всего ассоциируется с VL53L0X, это часть более широкого спектра LIDAR, в котором для измерения расстояний используется технология времени пролета.

Времяпролетные датчики: принцип работы Датчики

Time-of-Flight измеряют время, прошедшее с момента испускания волнового импульса датчиком до момента его возвращения к датчику после отражения от объекта. Он способен создавать трехмерное изображение по осям X, Y, Z с помощью одного снимка, измеряя время, которое требуется свету, чтобы пройти от излучателя к приемнику.

Благодаря технологии времени пролета он обеспечивает значительные преимущества по сравнению с другими методами определения расстояния, которые мы рассмотрели:

  • Более широкий диапазон
  • Более быстрые показания
  • Более высокая точность

Времяпролетные датчики работают аналогично датчикам LiDAR, где:

  1. Передатчик на времяпролетном устройстве излучает ИК-волны в сторону целевого объекта
  2. Волна отражается обратно при достижении целевого объекта
  3. Затем рассчитывается расстояние, используя скорость света в воздухе и время между отправкой / прием сигнала

Основные области применения времяпролетных датчиков

  • Промышленное применение
  • Машинное зрение
  • Робототехника
  • Подсчет людей
  • Дроны

Преимущества времяпролетных датчиков

  • Такая технология предлагает широкий диапазон измерений с точностью
  • Возможность создания трехмерных изображений
  • Используется в самых разных приложениях благодаря своей способности распознавать крупные объекты

Недостатки времяпролетных датчиков

  • Более высокие затраты в целом
  • Разрешение по Z-глубине все еще низкое с обычными системами, предлагающими Z-разрешение 1 см

Рекомендуемый датчик времени пролета
Grove – время полета датчик расстояния (VL53L0X)

Поддерживая свою популярность, VL53L0X включает в себя передовой массив SPAD и запатентованную технологию ST FlightSense второго поколения.Это позволяет измерять абсолютные расстояния до 2 м!

Приведенная выше рекомендация также является частью нашей системы Grove, что упрощает сопряжение с вашим Arduino!

Хотите узнать об этом больше? Вы можете ознакомиться со следующими ресурсами:


Сравнение датчиков расстояния

Чтобы помочь вам выбрать подходящий датчик расстояния, я привел сводную таблицу ниже, в которой указано, на что вы должны обратить внимание при выборе.Однако, поскольку у каждого из них есть свои плюсы и минусы, вам сначала нужно определить вашу предполагаемую цель / приложение!

Тип Ультразвуковой ИК ЛИДАР ToF
Пригодность для обнаружения на больших расстояниях Есть Есть
Высокая частота считывания Есть Есть
Стоимость Низкий Низкий Высокая Умеренная
Пригодность для сложных объектов Есть Есть Есть
Чувствительность к внешним условиям Есть
Совместимость с 3D-изображениями Есть Есть

Из таблицы мы можем сделать вывод, что как ультразвуковые, так и инфракрасные датчики расстояния больше подходят для проектов Arduino, которые требуют более короткого расстояния.В то время как датчики LiDAR и Time-of-Flight были бы рекомендованы для тех, кто ищет более высокие возможности зондирования и 3D-изображения!


Сводка

Это все, что касается сегодняшнего руководства по датчикам расстояния. Я надеюсь, что это помогло вам лучше понять и принять лучшее решение о покупке! Для совместимости с Arduino вы можете рассмотреть каждый из рекомендуемых продуктов Seeed, чтобы сэкономить время на оборудовании и создании прототипов!

Подробнее о датчиках приближения вы можете прочитать в моей предыдущей статье здесь!

Следите за нами и ставьте лайки:

Теги: датчик расстояния, датчик расстояния arduino, определение датчика расстояния, сравнение датчиков расстояния, расстояние и приближение, инфракрасный датчик, ИК-датчик расстояния, ИК-датчик, лазерный датчик расстояния, лидар, приближение, время полета, типы датчиков расстояния, ультразвуковой датчик , что такое датчик расстояния

Продолжить чтение

Все о датчиках приближения: какой тип использовать?

Индуктивный, емкостный, ультразвуковой, ИК? Это распространенные типы датчиков приближения, которые сегодня используются в различных приложениях.Выбор того, который легко подключается, точен и надежен, очень важен для выполнения ваших предполагаемых целей.

В этом руководстве я расскажу о различных типах датчиков приближения, их использовании и цене с рекомендациями, чтобы облегчить ваше решение!

Это руководство будет охватывать следующие компоненты:

  • Что такое датчики приближения?
  • Типы датчиков приближения
  • Как выбрать датчик приближения
  • Сравнение различных датчиков приближения

Что такое датчики приближения? Обзор

Датчики приближения – это датчики, которые обнаруживают движение / присутствие объектов без физического контакта и передают полученную информацию в электрический сигнал.Его также можно определить как бесконтактный переключатель, определение, данное японскими промышленными стандартами (JIS) для всех бесконтактных датчиков обнаружения

.
  • Звуки сложные? Датчик приближения просто означает; Датчик, который обнаруживает, улавливает и передает информацию о движении объектов без какого-либо физического контакта!

Где используются датчики приближения?

Бесконтактные датчики

широко используются в промышленности и производстве, особенно для приложений безопасности и управления запасами.Например, в автоматизированной производственной линии он используется для обнаружения, позиционирования, проверки и подсчета объектов. Он также используется для обнаружения деталей в промышленных конвейерных системах.

Датчики приближения также можно найти в потребительских устройствах. В смартфонах датчики приближения используются для определения того, держит ли пользователь телефон рядом с лицом. Они также используются в качестве емкостных сенсорных переключателей в бытовой электронике.

Он также используется для многих других приложений, таких как диффузный датчик в общественных туалетах или датчик обнаружения столкновений для роботов!

Характеристики датчика приближения

Чтобы лучше понять, что такое датчик приближения, мы рассмотрим его особенности.Ниже приведены его особенности, некоторые из которых уникальны по сравнению с традиционными оптическими / контактными датчиками:

Бесконтактное зондирование

Бесконтактный датчик приближения позволяет обнаруживать объект, не касаясь его, обеспечивая хорошее состояние объекта

Не зависит от состояния поверхности

Датчики приближения почти не зависят от цвета поверхности объектов, поскольку они в основном обнаруживают физические изменения

Пригодность для широкого спектра применений

Датчики приближения

подходят для влажных условий и использования в широком диапазоне температур, в отличие от традиционных оптических датчиков.

Датчики приближения

также применимы в телефонах, будь то ваши устройства Andriod или IOS. Он состоит из простой ИК-технологии, которая включает и выключает дисплей в соответствии с вашим использованием. Например, он отключает ваш дисплей, когда телефонный звонок продолжается, чтобы вы случайно не активировали что-то, поднося его к щекам!

Увеличенный срок службы

Поскольку датчик приближения использует полупроводниковые выходы, в нем нет движущихся частей, зависящих от рабочего цикла.Таким образом, его срок службы увеличивается по сравнению с другими датчиками!

Высокая скорость отклика

По сравнению с переключателями, для которых требуется контакт, датчики приближения обеспечивают более высокую скорость отклика.

Теперь, когда мы поняли, что такое датчики приближения, мы подробнее рассмотрим различные типы; каждый хорошо подходит для своих конкретных приложений и сред.

Готовы? Вот краткое изложение различных типов датчиков приближения!

Индуктивные датчики приближения

Индуктивные датчики приближения – это бесконтактные датчики, используемые только для обнаружения металлических предметов.Он основан на законе индукции, приводящем в движение катушку с осциллятором, когда к ней приближается металлический объект.

Он имеет две версии и состоит из 4 основных компонентов:

Версии:

  • Неэкранированный: электромагнитное поле, создаваемое катушкой, не ограничено, что позволяет увеличивать и увеличивать расстояние срабатывания
  • Экранированное: генерируемое электромагнитное поле сосредоточено спереди, где стороны катушки датчика закрыты

Компоненты:

  • Он состоит из 4 основных компонентов, как показано на рисунке; Катушка, генератор, триггер Шмитта и схема переключения выхода

Как работают индуктивные датчики приближения?
  1. Переменный ток подается на катушку, создавая электромагнитное поле обнаружения
  2. Когда металлический объект приближается к магнитному полю, нарастают вихревые токи, что приводит к изменению индуктивности катушки
  3. При изменении индуктивности катушки цепь который постоянно отслеживается, активирует выходной переключатель датчика

* Примечание: даже когда цель отсутствует, индуктивные датчики продолжают колебаться.Переключатель срабатывает только при наличии объекта.

Общие приложения:
  • Промышленное использование
    • Машины для автоматизации производства, которые подсчитывают продукты, передачи продуктов
  • Системы безопасности
    • Обнаружение металлических предметов, оружия, мин и т.д.
      • Бесконтактное обнаружение
      • Адаптивность к окружающей среде; устойчивость к обычным условиям, наблюдаемым в промышленных зонах, таких как пыль и грязь
      • Возможность и универсальность в обнаружении металлов
      • Достаточно дешево по цене
      • Отсутствие движущихся частей, что обеспечивает более длительный срок службы

      • Отсутствие дальности обнаружения, в среднем макс. Дальность до 80 мм
      • Может обнаруживать только металлические предметы
      • На производительность могут влиять внешние условия; экстремальные температуры,
        СОЖ или химикаты

      Grove – 2-канальный индуктивный датчик (LDC1612)

      Компания Seeed предлагает этот индуктивный датчик, который позволяет реализовать преимущества индуктивного измерения в производительности и надежности при минимальных затратах и ​​потреблении энергии.

      Выходя за рамки простого измерения приближения, его Arduino совместим с возможностями приложений дистанционного зондирования и многими другими возможностями!

      Хотите узнать больше? Вы можете перейти на страницу нашего продукта, чтобы узнать больше!


      Емкостные датчики приближения

      Емкостные датчики приближения – это бесконтактные датчики, которые обнаруживают как металлические, так и неметаллические объекты, включая жидкости, порошки и гранулы. Он работает, обнаруживая изменение емкости.

      Как и индуктивные датчики, он состоит из генератора, триггера Шмитта и схемы переключения выходов. Единственное отличие состоит в том, что он состоит из 2 зарядных пластин (1 внутренняя, 1 внешняя) для емкостного заряда:

      • Внутренняя пластина, подключенная к генератору
      • Внешняя пластина (электроды датчика), используемая в качестве чувствительной поверхности

      Как работают емкостные датчики приближения?
      1. Емкостный датчик приближения создает электростатическое поле
      2. Когда объект (проводящий / непроводящий) приближается к чувствительной области, емкость обеих пластин увеличивается, что приводит к усилению амплитуды генератора
      3. Результирующее усиление амплитуды запускает переключатель выхода датчика

      * Примечание: емкостные датчики колеблются только при наличии целевого объекта

      Общие приложения:
      • Промышленное использование
        • Машины для автоматизации производства, которые подсчитывают продукты, передачи продуктов
        • Процессы розлива, трубопроводы, чернила и т. Д.
        • Уровень, состав и давление жидкости
      • Контроль влажности
      • Неинвазивное обнаружение содержимого
      • Сенсорные приложения

      Преимущества емкостных датчиков приближения
      • Бесконтактное обнаружение
      • Широкий спектр материалов, которые можно обнаруживать
      • Способность обнаруживать объекты через неметаллические стены с широким диапазоном чувствительности
      • Хорошо подходит для использования в промышленных условиях
      • Содержит потенциометр, позволяющий пользователям для регулировки чувствительности датчика таким образом, чтобы обнаруживались только требуемые объекты
      • Отсутствие движущихся частей, что обеспечивает более длительный срок службы

      Недостатки емкостных датчиков приближения
      • Относительно низкий диапазон, но с постепенным увеличением по сравнению с индуктивными датчиками
      • Более высокая цена по сравнению с индуктивными датчиками

      Grove – емкостный датчик влажности (коррозионностойкий)

      Поскольку мы теперь поняли, что емкостные датчики приближения могут контролировать влажность, нам, конечно же, понадобится датчик для их применения!

      Вот где на сцену выходит Grove – емкостной датчик влажности (устойчивый к коррозии).Это датчик влажности почвы, основанный на изменении емкости. По сравнению с резистивными датчиками он не только устойчив к коррозии, но и предлагает широкий спектр применения!

      Хотите узнать больше? Перейдите на страницу нашего продукта здесь!

      Grove – 12-клавишный емкостный датчик касания I2C V2 (MPR121)

      Нужен модуль, который делает больше, чем просто емкостное определение приближения? Мы получили именно это!

      The Grove – 12-клавишный емкостный датчик касания I2C V2 (MPR121) – это модуль 3-в-1 со следующими функциями: определение емкости, датчик касания и датчик приближения.

      Чтобы узнать о нем больше информации, перейдите на страницу нашего продукта здесь!


      Ультразвуковые датчики приближения Источник: Allied Electronics and Automation.

      Третий в этом списке – ультразвуковые датчики приближения, обнаруживающие присутствие объектов посредством излучения высокочастотного ультразвукового диапазона. Это происходит за счет преобразования электрической энергии. Подобно емкостным датчикам, он может обнаруживать твердые, жидкие, гранулированные или гранулированные объекты.

      Пожалуй, самый простой из всех, он состоит только из ультразвукового передатчика и ультразвукового приемника.

      Как работает ультразвуковой датчик приближения?
      1. Звуковой преобразователь излучает звуковые волны
      2. Звуковые волны отражаются от объекта
      3. Отразившаяся волна затем возвращается на датчик
      4. Время, которое потребовалось для излучения и приема звуковых волн, затем используется для определения расстояния / близости

      Общие приложения
      • Измерение расстояния
      • Анемометры для определения скорости и направления ветра
      • Автоматизация производственных процессов
      • Обнаружение жидкостей
      • Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) для мониторинга объектов
      • Робототехника

      Преимущества ультразвуковых датчиков приближения
      • Бесконтактное обнаружение
      • Не зависит от цвета и прозрачности объекта
      • Не зависит от внешних условий окружающей среды, надежное решение
        • Хорошо работает в экстремальных условиях
        • Можно использовать в темноте
      • Низкое потребление тока

      Недостатки ультразвуковых датчиков приближения
      • Ограниченная дальность обнаружения, хотя и более высокая по сравнению с индуктивными и емкостными датчиками
      • Не работает в вакууме, так как ультразвуковые датчики работают с помощью звуковых волн
      • Невозможно измерить расстояние до мягких объектов или объектов с экстремальной текстурой
      Grove – ультразвуковой датчик: Улучшенная версия HC-SR04

      Сделанный со значительными преимуществами по сравнению с традиционным ультразвуковым датчиком HC-SR04, Grove – Ultrasonic Sensor является идеальным ультразвуковым модулем не только для определения приближения, но и для измерения расстояния и ультразвукового датчика.также!

      Хотите узнать больше? Вы можете ознакомиться со следующими ресурсами:


      ИК датчик приближения

      IR, сокращенно от «инфракрасный», обнаруживает присутствие объекта, испуская луч инфракрасного света. Он работает аналогично ультразвуковым датчикам, но вместо звуковых волн передается ИК-излучение.

      Инфракрасные датчики приближения состоят из излучающего ИК-светодиода и светового датчика для обнаружения отражения. Он имеет встроенную схему обработки сигналов, которая определяет оптическое пятно на PSD.

      Как работают ИК-датчики приближения?
      1. Инфракрасный свет излучается инфракрасным светодиодным излучателем
      2. Луч света попадает на объект и отражается обратно под углом
      3. Отраженный свет достигает светового детектора
      4. Датчик в световом детекторе определяет положение / расстояние отражающего объекта

      Общие приложения
      • Измерение расстояния
      • Счетчик предметов; когда объект отсекает излучаемый свет, он считается за один
      • Системы безопасности, такие как наблюдение, охранная сигнализация и т. д.
      • Приложения для мониторинга и управления

      Преимущества инфракрасных датчиков приближения
      • Бесконтактное обнаружение
      • Применимо для использования в дневное и ночное время
      • Защищенная связь через линию прямой видимости
      • В отличие от ультразвуковых датчиков приближения способна измерять расстояние до мягких объектов
      • Точность инфракрасного датчика не подвержена коррозии или окислению

      Недостатки ИК-датчиков приближения
      • Под влиянием условий окружающей среды и твердых предметов, что подразумевает невозможность использования через стены или двери
      • Для связи требуется прямая видимость между передатчиком и приемником
      • Производительность падает на больших расстояниях

      Инфракрасный датчик приближения, предлагаемый в Seeed
      Grove – Инфракрасный датчик приближения 80 см

      Основанный на SHARP GP2Y0A21, этот ИК-датчик приближения является популярным выбором, который я рекомендую всем, кто ищет более точные измерения расстояния, помимо ваших альтернатив.

      Этот инфракрасный датчик приближения, упакованный в небольшой корпус с низким энергопотреблением, обеспечивает непрерывное считывание расстояния в диапазоне от 10 см до 80 см!

      Хотите узнать больше? Вы можете ознакомиться со следующими ресурсами:


      Как выбрать подходящий датчик приближения

      Теперь, чтобы помочь вам выбрать подходящий из четырех, я предоставил критерии, которые вы должны учитывать при выборе датчика приближения.

      Однако, как всегда, вам нужно сначала принять во внимание предполагаемую цель; В первую очередь, для чего вы пытаетесь это использовать.

      Датчик приближения Crieria Как выбрать Пригодность датчика
      Требования к объекту Взгляните на объект, на котором вы планируете использовать датчик приближения на
      . Учитывайте следующие факторы:
      Цвет объекта
      Форма объекта
      Материал объекта
      Наиболее подходит для сложных объектов:
      ИК-датчик приближения

      Не подходит для сложных объектов:
      Ультразвуковой датчик приближения

      Среда зондирования Взгляните на среду, в которой вы собираетесь ощущать свой объект на
      . Учитывайте следующие факторы:
      Чистота
      Температура
      Влажность
      Подходит для суровых условий:
      Емкостный (наиболее подходящий)
      Индуктивный
      Ультразвуковой

      Не подходит для суровых условий:
      ИК-датчик приближения

      Диапазон / расстояние срабатывания Посмотрите, будет ли ваш объект размещен близко к лицевой стороне датчика
      Учтите следующие факторы:
      Расстояние между помещенным объектом и датчиком (далеко или близко)
      Подходит для обнаружения на близком расстоянии:
      Индуктивный и емкостный датчики приближения

      Подходит для обнаружения на большом расстоянии:
      Ультразвуковые и инфракрасные датчики приближения

      Еще один фактор, на который стоит обратить внимание, – это электрическая система, с которой вы интегрируете датчик приближения.Будь то электрическая нагрузка (NPN / PNP) или напряжение питания (AC / DC), датчик должен работать с системой управления, которую вы используете.


      Награды

      Теперь, когда я рассмотрел критерии для рассмотрения датчика приближения, вот список некоторых почетных упоминаний, на которые все же стоит обратить внимание!

      Фотоэлектрический датчик приближения

      Фотоэлектрические датчики приближения – это датчики, в которых используется высококачественная фотоэлектрическая технология, они излучают световой луч, способный обнаруживать любые объекты!

      Имеются следующие 3 разные модели; Отражение, пересечение луча и светоотражение.Каждая модель предлагает различные методы излучения света, хотя все они очень эффективны, когда дело касается обнаружения на расстоянии.

      Если вас интересует такая технология определения приближения, вы можете проверить этот датчик, который объединяет его в небольшой корпус:

      PSK-CM8JL65-CC5 Инфракрасный датчик расстояния

      Магнитный датчик приближения

      Магнитные датчики приближения – это бесконтактные устройства, используемые для обнаружения магнитных объектов на большом расстоянии.Типичный включает стекло и металлическое лезвие, что позволяет быстро намагничивать!

      Хотя он просто чувствует магниты, он по-прежнему хорош своей невысокой стоимостью, большой дальностью действия и небольшими размерами.

      Если вам нравится один и вы хотите узнать о нем больше, вы можете проверить это:

      Grove – 12-битный магнитный датчик поворота / энкодер (AS5600)

      Основанный на A5600, этот магнитный датчик положения не только способен бесконтактно определять приближение, но и обладает значительными преимуществами по сравнению с обычными энкодерами.Точный, программируемый и экономичный – это вариант, который стоит рассмотреть!

      Хотите узнать больше? Вы можете перейти на страницу нашего продукта для получения дополнительной информации!

      LiDAR Датчик приближения

      LiDar, сокращенно от Light Detection and Ranging, представляет собой высокотехнологичную сенсорную технологию, которая обеспечивает превосходную максимальную дальность обнаружения с высокой частотой обновления. Единственный главный недостаток – это стоимость, которая может оказаться слишком высокой для среднего потребителя.

      Не бойтесь, компания Seeed предлагает очень доступный миниатюрный датчик приближения LiDAR!

      Хотите узнать об этом больше? Вы можете перейти на страницу нашего продукта!

      Сводка

      Подводя итог, вот датчики приближения по сравнению с их рекомендуемым использованием:

      Индуктивная Емкостная Ультразвуковая ИК
      Чувствительный объект Только металл Металлические и неметаллические объекты
      Включая жидкость, порошки и гранулы
      Объект простые / сложные поверхности
      Диапазон чувствительности Короткий Короткий Длинный Длинный
      Применения Промышленное использование:
      Машины, автоматика
      Промышленное оборудование, жидкости:

      Сенсорный датчик

      Измерение расстояния
      Анемометры для определения скорости и направления ветра
      Автоматизация производственных процессов
      Обнаружение жидкостей
      Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) для наблюдения за объектами
      Робототехника
      Счетчик предметов
      Системы безопасности, такие как системы наблюдения, ограждения сигнализация и др.
      Приложения для мониторинга и управления
      Окружающая среда Подходит для использования в суровых условиях окружающей среды
      (в некоторой степени)
      Чрезвычайно подходит для использования в суровых условиях окружающей среды Подходит для суровых условий окружающей среды
      (Не подходит для используется в вакууме)
      Не подходит для использования в суровых условиях окружающей среды

      Для совместимости датчика приближения с Arduino вы можете рассмотреть рекомендуемые продукты Seeed, охватываемые каждым типом датчика приближения! Это сэкономит вам время, пытаясь сделать его самостоятельно!

      • Рекомендация индуктивного датчика:
      • Рекомендация емкостного датчика:
      • Рекомендация ультразвукового датчика:
      • Рекомендация ИК-датчика:

      Пожалуйста, следите за нами и ставьте лайки:

      Теги: емкостный датчик приближения, расстояние, индуктивный датчик приближения, ИК-датчик приближения, магнитный датчик приближения, фотоэлектрический датчик приближения, приближение, датчик расстояния приближения, Датчик приближения, датчик приближения arduino, сравнение датчиков приближения, руководство по датчику приближения, среднее значение датчика приближения, датчик , типы датчиков приближения, ультразвуковой датчик приближения, ультразвуковой датчик, что такое датчик приближения

      Продолжить чтение

      Grove – Ультразвуковой датчик расстояния

      Grove – ультразвуковой датчик расстояния – это ультразвуковой преобразователь , который использует ультразвуковые волны для измерения расстояния.Он может измерять от 3 см до 350 см с точностью до 2 мм. Это идеальный ультразвуковой модуль для измерения расстояния, датчиков приближения и ультразвуковых детекторов.

      Этот модуль имеет ультразвуковой передатчик и ультразвуковой приемник, поэтому вы можете рассматривать его как ультразвуковой приемопередатчик. Знакомый с сонаром, когда ультразвуковая волна 40 кГц, генерируемая передатчиком, встречает объект, звуковая волна излучается обратно, и приемник может принимать отраженную ультразвуковую волну.Необходимо только рассчитать время от передачи до приема, а затем умножить скорость звука в воздухе (340 м / с), чтобы вычислить расстояние от датчика до объекта.

      Как работает ультразвуковой датчик расстояния?

      Вот простой пример того, как работает ультразвуковой датчик для измерения расстояния:

      • Во-первых, передатчик (триггерный контакт) посылает звуковую волну
      • Объект улавливает волну, отражая ее обратно на датчик.
      • Приемник (эхо-контакт) принимает его

      По сравнению с традиционными ультразвуковыми модулями HC-SR04 , Ультразвуковой датчик расстояния Grove объединяет однокристальный микрокомпьютер, а передающий и принимающий сигналы используют один вывод за счет мультиплексирования с временным разделением, поэтому используется только один вывод ввода / вывода. занят. Другое отличие состоит в том, что HC-SR04 поддерживает только напряжение 5 В, а ультразвуковой датчик расстояния Grove поддерживает 5 В и 3,3 В. Как мы знаем, Raspberry pi I / O поддерживает только 3.3в. Следовательно, Grove – ультразвуковой датчик расстояния может быть напрямую подключен к вводу / выводу Raspberry Pi, но HC-SR04 должен использовать схему преобразования напряжения.

      Более того, мы предоставляем полные документы и библиотеки для Arduino, Python и Codecraft, так что вы можете легко использовать Grove – ультразвуковой датчик расстояния с Arduino и Raspberry pi. Широкий диапазон напряжений, один вывод ввода / вывода, разъем Grove по принципу «plug and play» – мы делаем все возможное, чтобы упростить использование этого модуля и сократить объем вашей работы.

      Характеристики

      • Совместимость с 3,3 В / 5 В, широкий уровень напряжения: 3,2 В ~ 5,2 В
      • Требуется всего 3 контакта, экономия ресурсов ввода-вывода
      • Широкий диапазон измерения: 3 см ~ 350 см
      • Plug and play с разъемом Grove

      Приложения

      • Измерение расстояния
      • Ультразвуковой извещатель
      • Сигнализация приближения
      • Умная машина

      Демо

      Мы обновили поддержку и пример кода, чтобы помочь вам подключить ультразвуковой датчик расстояния к Wio Terminal.

      Обзор оборудования

      Sharp GP2Y0A21YK0F Аналоговый датчик расстояния 10-80 см

      Обзор

      Датчики расстояния Sharp – популярный выбор для многих проектов, требующих точных измерений расстояния. Этот ИК-датчик более экономичен, чем гидролокаторы-дальномеры, но обеспечивает гораздо лучшую производительность, чем другие ИК-альтернативы. Взаимодействие с большинством микроконтроллеров несложно: один аналоговый выход можно подключить к аналого-цифровому преобразователю для измерения расстояния, или выход можно подключить к компаратору для определения порогового значения.Дальность обнаружения этой версии составляет приблизительно от 10 см до 80 см (от 4 ″ до 32 ″).

      GP2Y0A21 использует 3-контактный разъем JST PH, который работает с нашими 3-контактными кабелями JST PH для датчиков расстояния Sharp (не входят в комплект), как показано на верхнем рисунке справа. Эти кабели имеют 3-контактные разъемы JST на одном конце и доступны с предварительно обжатыми штыревыми контактами, предварительно обжатыми штыревыми контактами и с незакрепленными проводами на другом конце. Также можно припаять три провода к датчику, где крепятся контакты разъема (см. Нижний рисунок справа).Если смотреть сзади, то можно увидеть три соединения слева направо: питание, заземление и выходной сигнал.

      У нас также есть ассортимент монтажных кронштейнов, разработанных специально для этого датчика:

      Семейство кронштейнов для датчиков расстояния Sharp GP2Y0A02, GP2Y0A21 и GP2Y0A41.

      Обзор функций

      • Рабочее напряжение: от 4,5 В до 5,5 В
      • Среднее потребление тока: 30 мА (примечание : этот датчик потребляет ток большими короткими импульсами, и производитель рекомендует установить конденсатор 10 мкФ или больше между питанием и заземлением рядом с датчиком для стабилизации линии питания)
      • Диапазон измерения расстояния: от 10 см до 80 см (от 4 ″ до 32 ″)
      • Тип выхода: аналоговое напряжение
      • Дифференциал выходного напряжения в диапазоне расстояний: 1.9 В (номинал)
      • Период обновления: 38 ± 10 мс
      • Размер: 44,5 мм × 18,9 мм × 13,5 мм (1,75 ″ × 0,75 ″ × 0,53 ″)
      • Вес: 3,5 г (0,12 унции)

      Линеаризация вывода

      Отношение между выходным напряжением датчика и величиной, обратной измеренному расстоянию, приблизительно линейно во всем рабочем диапазоне датчика. Таблица данных GP2Y0A21YK (374k pdf) содержит график зависимости аналогового выходного напряжения от обратного расстояния до отражающего объекта.Вы можете использовать этот график для преобразования выходного напряжения датчика в приблизительное расстояние, построив линию наилучшего соответствия, которая связывает обратную величину выходного напряжения (В) с расстоянием (см). В своей простейшей форме уравнение линеаризации может заключаться в том, что расстояние до отражающего объекта приблизительно равно постоянному масштабному коэффициенту (~ 27 В * см), деленному на выходное напряжение датчика. Добавление смещения на постоянное расстояние и изменение масштабного коэффициента может улучшить подгонку этой линии.

      Альтернативные датчики расстояния Sharp

      У нас есть широкий выбор датчиков расстояния Sharp, в том числе GP2Y0A41SK0F для меньшего диапазона (4–30 см) и GP2Y0A02YK0F для большего диапазона (20–150 см).Эти аналоговые датчики расстояния имеют похожие корпуса и идентичные выводы, что упрощает замену одной версии на другую в случае изменения требований вашего приложения. Мы также предлагаем новый аналоговый датчик расстояния Sharp GP2Y0A60SZ (10-150 см), который превосходит другие аналоговые датчики расстояния Sharp почти по всем параметрам, предлагая низкое минимальное расстояние обнаружения, высокое максимальное расстояние обнаружения, широкий перепад выходного напряжения 3 В, высокий Частота дискретизации 60 Гц, работа при напряжении до 2,7 В и дополнительное управление включением – все в меньшем корпусе.

      Датчик Sharp GP2Y0A02YK0F 20–150 см (слева) рядом с переноской Pololu с датчиком Sharp GP2Y0A60SZLF 10–150 см (справа).

      Для приложений обнаружения на очень близком расстоянии у нас есть аналоговый датчик расстояния Sharp от 2 до 15 см. У нас также есть три цифровых датчика расстояния Sharp, которые имеют низкие минимальные расстояния обнаружения и высокую частоту обновления 400 Гц. Они доступны с диапазоном 5 см, 10 см или 15 см и просто сообщают вам, находится ли что-то в их зоне обнаружения, а не насколько далеко.Они меньше аналоговых датчиков расстояния Sharp и потребляют меньше тока.

      Разнообразные датчики расстояния Sharp. Слева направо: GP2Y0A02, GP2Y0A21 или GP2Y0A41, GP2Y0A51 и GP2Y0D8xx.

      Примечание: Модель GP2Y0A21YK0F представляет собой бессвинцовую версию датчика расстояния Sharp GP2Y0A21, соответствующую требованиям RoHS. Производитель рекомендует вставить байпасный конденсатор емкостью 10 мкФ или более между Vcc и GND рядом с этим датчиком для стабилизации линии питания.

      Люди часто покупают этот товар вместе с:

      Инфракрасные (ИК) датчики расстояния и движения

      Инфракрасные (ИК) датчики расстояния и движения

      – Веб-сайт Robot Gear лучше всего работает с включенными Javascript и файлами cookie –

      1. Дом
      2. Датчики
      3. Инфракрасный

      Инфракрасные датчики обычно используются для измерения расстояния и близости объектов.Поскольку нет контакта и видимого света, эти датчики являются ненавязчивым способом обнаружения препятствий.

      Датчики дальности используют луч инфракрасного света для определения расстояния от датчика до объекта. Идеально подходящие для использования в помещении, эти датчики часто включают компенсацию инфракрасных помех от других источников, таких как солнце и внутреннее освещение, хотя прямое солнце на открытом воздухе может быть проблемой.

      Инфракрасные датчики приближения также излучают луч инфракрасного света, но используют уровень отраженного света, чтобы определить, находится ли объект в пределах досягаемости или нет.Они указывают да или нет, а не как далеко.

      Другие инфракрасные датчики могут определять инфракрасный свет как меру температуры, инфракрасные датчики включают дополнительную логику для обнаружения движения, а приемники инфракрасного сигнала знают, что делает ваш пульт от телевизора.

      Инфракрасный сложный глаз Дагу

      Артикул: SEN-10034

      Разработанный для установки на универсальный кронштейн датчика LMR, этот датчик работает, направляя ИК-свет на объект и затем отслеживая отраженный ИК-свет.Этот датчик не работает при ярком дневном свете, так как солнечный свет имеет много ИК-излучения и слепит датчик. ИК-светодиодами можно управлять с помощью цифрового выхода, так что … Подробнее …

      Продается!
      Было 9,95 доллара

      $ 7,95

      На складе в Австралии

      Нашего поставщика нет в наличии

      Devantech TPA64 64-пиксельный тепловизионный датчик

      Артикул: SEN-010089

      Тепловизионный датчик Devantech TPA64 измеряет температуру от 0 ° C до + 80 ° C с использованием массива 8 x 8 (64 пикселей), обеспечивающего экономичный, малопотребляющий и малопроизводительный способ обнаружения объектов, температура которых отличается от температуры окружающей среды – например, людей. .Подробнее …

      $ 88,95

      На складе в Австралии

      Мы можем отправить больше в течение 7 дней

      Devantech USB-TPA64 64-пиксельный тепловизор

      Артикул: SEN-010090

      Тепловизионный датчик Devantech USB-TPA64 измеряет температуру от 0 ° C до + 80 ° C с использованием массива 8 x 8 (64 пикселей), обеспечивающего экономичный, маломощный и низко вычислительный способ обнаружения объектов, температура которых отличается от температуры окружающей среды. как люди.Подключите через интерфейс USB. Подробнее …

      $ 95,95

      На складе в Австралии

      Мы можем отправить больше в течение 7 дней

      Инфракрасные излучатели и детекторы

      Артикул: SKU-000027

      Боковые инфракрасные излучатели и ИК-детекторы.Эти простые устройства работают на длине волны 940 нм и хорошо подходят для обычных ИК-систем, включая дистанционное управление и бесконтактное распознавание объектов. Использование простого АЦП на любом микроконтроллере позволит собирать переменные показания с детектора. Подробнее …

      $ 1,70

      На складе в Австралии

      Мы отправим еще 404 товара в течение 7-10 дней.

      $ 12.95

      На складе в Австралии

      Мы можем отправить больше через 3 недели

      ИК-приемник инфракрасного излучения диод – TSOP38238

      Артикул: MCU-60213.

      TSOP38238 Инфракрасный диод ИК-приемника от Vishay Semiconductor интерпретирует инфракрасные сигналы для проектов на базе микроконтроллеров.Он имеет шумоподавление для компенсации люминесцентных ламп и других помех. Это миниатюрный приемник дистанционного управления в крошечной упаковке. Работает с Sony, NEC и другими. Подробнее …

      $ 2,25

      На складе в Австралии

      Мы можем отправить еще 278 в течение 7-10 дней

      Фото прерыватель – GP1A57HRJ00F

      Артикул: SKU-000376

      Этот датчик фотопрерывателя срабатывает, когда что-то прерывает луч инфракрасного света между двумя стойками.Датчик имеет инфракрасный излучатель в одной стойке и детектор в другой. См. Соответствующие продукты ниже, чтобы найти подходящую коммутационную плату. Подробнее …

      $ 4,45

      Скоро появится больше местных запасов

      Мы можем отправить еще 1675 в течение 7-10 дней

      Уведомить меня

      $ 0.50

      На складе в Австралии

      Нашего поставщика нет в наличии

      $ 14.95

      На складе в Австралии

      Мы можем отправить еще 556 в течение 7-10 дней

      $ 6.95

      На складе в Австралии

      Мы можем отправить еще 274 в течение 7-10 дней

      Авторские права © 2009 Robot Gear.Веб-сайт от PCS Датчики для измерения расстояния

      : Модельный ряд: SHARP Electronic Components

      Датчики для измерения расстояния

      ■ Линейка датчиков измерения расстояния

      ☆ Новинка

      PSD

      1-битный цифровой выход в соответствии с

      для измерения расстояния

      13 см

      1-битный цифровой выход

      Аналоговый выход напряжения

      в зависимости от расстояния

      24 см

      1-битный цифровой выход

      80 см

      1-битный цифровой выход

      1.От 5 до 15 см

      Аналоговый выход

      GP2Y0AF15 серии

      от 2 до 15 см

      Аналоговый выход

      от 4 до 30 см

      Аналоговый выход

      GP2Y0AF30 серии

      от 10 до 80 см

      Аналоговый выход

      от 20 до 150 см

      Аналоговый выход

      от 100 до 550 см

      Аналоговый выход

      КМОП

      Аналоговый выход напряжения
      в зависимости от расстояния
      измерение
      (включая выход I2C)

      от 4 до 50 см

      Компактный размер,
      высокоточный
      измерение

      Аналоговый выход

      I 2 Выход C

      Аналоговый, I 2 Выход C

      ToF

      I 2 Выход C

      от 10 до 120 см

      Компактный размер,
      высокоточный
      измерение

      ИК-лазер

      GP2AP01VT10F

      от 10 до 200 см

      Компактный размер,
      высокоточный
      измерение

      ИК-лазер

      ☆ GP2AP02VT00F

      От 1 до 30 см

      Компактный размер,
      высокоточный
      измерение

      ИК-лазер

      ☆ GP2AP03VT00F

      Модель, отмеченная ▲, может быть недоступна в ближайшем будущем.Перед использованием свяжитесь с SHARP для получения подробной информации.

      ■ Модельный ряд датчиков пыли

      Аналоговый выход

      Импульсный аналоговый выход, однократное обнаружение домашней пыли,
      общего назначения

      GP2Y1010AU0F

      Импульсный аналоговый выход, однократное обнаружение домашней пыли,
      высокая чувствительность

      GP2Y1012AU0F

      Импульсный аналоговый выход, однократное обнаружение домашней пыли,
      высокая точность

      GP2Y1014AU0F


      Цифровой выход

      Цифровой (ШИМ) выход, встроенный микропроцессорный контроллер,
      однократное обнаружение домашней пыли, высокая чувствительность

      GP2Y1023AU0F

      Цифровой выход (UART), встроенный микропроцессорный контроллер,
      однократное обнаружение домашней пыли, высокая концентрация

      GP2Y1026AU0F

      Цифровой выход (UART), встроенный микропроцессорный контроллер, датчик
      может различать PM2.5 и PM10, возможна внутренняя очистка

      GP2Y1030AU0F


      ■ Модельный ряд датчиков PM

      Цифровой выход

      Цифровой (UART / I 2 C) Выход
      Обнаруживаемый PM1.0 / PM2.5 / PM10 отдельно
      Оснащен функцией режима автоматической очистки

      GP2Y1040AU0F


      ■ Датчики измерения расстояния (1) PSD Тип

      ♦ Цифровой выход

      (Ta = 25 ° C)

      13

      Датчик измерения расстояния объединенный с PSD * 2 ,

      инфракрасный светодиод и схема обработки сигнала,

      цифровой выход напряжения в соответствии с измеренным расстоянием

      –0.3 на +7

      –10 до +60

      Vcc –0,3

      0,6

      МАКС. 27

      24

      Датчик измерения расстояния объединенный с PSD * 2 ,

      инфракрасный светодиод и схема обработки сигнала,

      цифровой выход напряжения в соответствии с измеренным расстоянием

      –0.3 на +7

      –10 до +60

      Vcc –0,3

      0,6

      МАКС. 40

      80

      Датчик измерения расстояния в сочетании с PSD * 2 ,

      инфракрасный светодиод и схема обработки сигнала,

      для измерения дальнего расстояния цифровой выход напряжения в соответствии с измеренным расстоянием

      –0.3 на +7

      –10 до +60

      Vcc –0,3

      0,6

      МАКС. 50

      * 1 Vcc = 5 В

      * 2 PSD: позиционно-чувствительный детектор

      Модель, отмеченная ▲, может быть недоступна в ближайшем будущем. Перед использованием свяжитесь с SHARP для получения подробной информации.

      ♦ Аналоговый выход

      (Ta = 25 ° C)

      Серия GP2Y0AF15

      1.С 5 по 15

      Датчик измерения расстояния объединенный с PSD * 2 ,
      инфракрасный светодиод и схема обработки сигнала,
      короткий цикл измерения (16,5 мс), компактный,
      модельный ряд соединителей различной формы

      –0,3 на +7

      –10 до +60

      ВО (ТИП.) = 0,4 В
      (при L = 15 см),
      ΔV О (ТИП.) = 2,3 В
      (при L = 15 см → 1,5 см)

      ТИП. 17

      от 2 до 15

      Датчик измерения расстояния объединенный с PSD * 2 ,
      инфракрасный светодиод и схема обработки сигнала,
      короткий цикл измерения (16,5 мс)

      –0,3 на +7

      –10 до +60

      ВО (ТИП.) = 0,4 В
      (при L = 15 см),
      ΔVO (ТИП.) = 2,25 В
      (при L = 15 см → 2 см)

      ТИП. 12

      Серия GP2Y0AF30

      от 4 до 30

      Датчик измерения расстояния объединенный с PSD * 2 ,
      инфракрасный светодиод и схема обработки сигнала,
      короткий цикл измерения (16.5 мс), компактный,
      модельный ряд соединителей различной формы

      –0,3 на +7

      –10 до +60

      VO (ТИП.) = 0,4 В
      (при L = 30 см),
      ΔVO (ТИП.) = 2,3 В
      (при L = 30 см → 4 см)

      ТИП. 17

      от 4 до 30

      Датчик измерения расстояния объединенный с PSD * 2 ,
      инфракрасный светодиод и схема обработки сигнала,
      короткий цикл измерения (16.5 мс)

      –0,3 на +7

      –10 до +60

      VO (ТИП.) = 0,4 В
      (при L = 30 см),
      ΔVO (ТИП.) = 2,25 В
      (при L = 30 см → 4 см)

      МАКС. 22

      от 10 до 80

      Датчик измерения расстояния объединенный с PSD * 2 ,
      инфракрасный светодиод и схема обработки сигнала

      –0.3 на +7

      –10 до +60

      VO (ТИП.) = 0,4 В
      (при L = 80 см),
      ΔVO (ТИП.) = 1,9 В
      (при L: 80 см → 10 см)

      МАКС. 40

      от 20 до 150

      Датчик измерения расстояния объединенный с PSD * 2 ,
      инфракрасный светодиод и схема обработки сигнала,
      тип измерения дальнего действия

      –0.3 на +7

      –10 до +60

      VO (ТИП.) = 0,4 В
      (при L = 150 см),
      ΔVO (ТИП.) = 2,05 В
      (при L = 150 см → 20 см)

      МАКС. 50

      от 100 до 550

      Датчик измерения расстояния объединенный с PSD * 2 ,
      инфракрасный светодиод и схема обработки сигнала,
      тип измерения дальнего действия

      –0.3 на +7

      –10 до +60

      VO (ТИП.) = 2,5 В
      (при L = 100 см),
      ΔVO (ТИП.) = 0,7 В
      (при L = 100 см → 200 см)

      ТИП. 30

      * 1 Vcc = 5 В

      * 2 PSD: позиционно-чувствительный детектор

      ※ Уведомление
      При отсутствии подтверждения в листах технических характеристик устройства, SHARP не несет ответственности за любые дефекты, которые могут возникнуть в оборудовании. с использованием любых устройств SHARP, указанных в каталогах, справочниках и т. д.
      За исключением специально оговоренных случаев, модели, перечисленные на этой странице, соответствуют Директиве ЕС RoHS *. За подробностями обращайтесь в SHARP.
      * Директива ЕС RoHS: Законодательство ЕС, ограничивающее использование свинца, кадмия, шестивалентного хрома, ртути, особого бромированного пламени замедлители (PBB и PBDE) и фталаты (DEHP, BBP, DBP, DIBP).
      Свяжитесь с SHARP, чтобы получить последние спецификации устройств перед использованием любого устройства SHARP.
      Датчик расстояния

      – обзор

      3.5.8 Робототехника

      И последнее, но не менее важное среди «специализированных систем искусственного интеллекта» – одно из самых захватывающих и разрушительных приложений искусственного интеллекта во всех сферах жизни, от игр до автомобилей и здоровья. забота. Однако важно сразу отметить, что робототехника и искусственный интеллект – это совсем не одно и то же. 2 поля почти полностью разделены. Это различие классически иллюстрируется в учебниках по обеим технологиям с помощью диаграммы Венна (рис.3–14). Перекрытие двух технологий представляет собой категорию «роботов с искусственным интеллектом». Другими словами, роботы с искусственным интеллектом – это просто роботы, управляемые программами ИИ [91].

      Рисунок 3–14. Роботы с искусственным интеллектом. Роботы с искусственным интеллектом – это просто роботы, управляемые программами искусственного интеллекта. Это различие показано на диаграмме Венна. Частичное совпадение двух технологий представляет собой категорию «роботов с искусственным интеллектом».”

      Как и в случае с любой сложной темой, определениям может быть сложно уловить полное значение конкретных терминов и концепций. Тем не менее, несколько слов требуют общих определений в области робототехники. Таким образом, хорошее «общее» определение робота – это программируемая машина, которая физически взаимодействует с окружающим миром и способна выполнять сложную серию действий автономно (самоуправляемая) или полуавтономно [92]. «Общее» определение робототехники – это междисциплинарная отрасль инженерии и информатики (ИИ), которая занимается проектированием, конструированием, эксплуатацией и использованием роботов, а также компьютерных систем для управления ими («роботы с искусственным интеллектом»), сенсорная обратная связь и обработка информации [93].И еще один уместный термин, «автоматизация роботизированных процессов» (RPA), определяется как использование программного обеспечения для имитации действий человека для выполнения последовательности шагов, ведущих к осмысленной деятельности, без какого-либо вмешательства человека [94].

      Роботы в общих чертах определяются как электромеханические устройства, которые приводятся в действие определенными агентами ввода, такими как датчики или преобразователи, и управляются для работы компьютерными схемами со стандартным входным слоем, внутренним слоем (в данном случае процессором) и выходным слоем. Входы в роботов поступают через датчики; блок ЦП выполняет обработку; тогда достигается желаемая мощность механического воздействия.Сенсорные входы, которые принимает робот, могут быть любыми: от запаха, прикосновения, визуальных различий и голоса (НЛП). Центральный процессор – это микропроцессор или микроконтроллер, который обрабатывает это входное количество, ищет соответствующую функцию для выполнения из ранее запрограммированного набора команд, а затем отправляет сигнал на выходной порт. Получив этот сигнал, робот выполнит желаемое действие.

      Вход в робот будет осуществляться через датчики и преобразователи, которые могут включать (но не ограничиваться):

      Контактные / сенсорные датчики

      Температурные датчики

      Световые датчики

      Звуковые датчики

      Датчик приближения

      Датчик расстояния

      Контроллер давления92 Блок обработки 92

      микропроцессор (описанный ранее в «Программное обеспечение AI», стр. 36).Этот выбор зависит от движущей нагрузки робота, как и выходной блок. Наиболее распространенные блоки вывода включают (но не ограничиваются ими):

      Исполнительные механизмы

      Реле

      Динамики

      9247

      экранов

      В зависимости от роботизированных приложений меняются источники срабатывания. Для проводных приложений используются кабели и провода, а для беспроводных роботов используются технологии RF (радиочастота), RFID (радиочастотная идентификация), Wi-Fi, DTMF (двухтональный многочастотный режим).Сегодня беспроводная технология используется в большинстве роботов, от автономных, полуавтономных до роботов-гуманоидов. Работа беспроводного робота аналогична проводному роботу, за исключением изменения схемы обычно пары передатчик-приемник для беспроводной технологии [95].

      Перекрытие на диаграмме Венна на рис. 3–14 представляет категорию «роботов с искусственным интеллектом». Традиционный робот – это машина, способная выполнять повторяющиеся узкоспециализированные задачи (например, промышленные роботы).Однако «интеллектуальный робот с искусственным интеллектом», использующий машинное обучение, может извлекать информацию из окружающей среды для принятия осмысленных решений (робот «на основе поведения»).

      Двумя примерами того, как машинное обучение может повысить производительность робототехнических систем, являются системы с несколькими роботами и Swarms. Программирование коллективного поведения с использованием традиционного программирования может стать чрезвычайно сложной задачей. Использование машинного обучения (обучения с подкреплением) упрощает его и, возможно, ведет к более инновационным решениям, которые ранее не рассматривались.Основные различия между системами Multi-Robots и Swarms заключаются в том, что первый обладает глобальными знаниями об окружающей среде. Роботизированные системы могут иметь централизованную архитектуру. Последние, рои, не обладают глобальным пониманием окружающей среды и используют децентрализованную архитектуру.

      Алгоритмы глубокого обучения могут обеспечить еще более значительные преимущества в робототехнике за счет использования многоуровневых искусственных нейронных сетей (ИНС). Они могут невероятно хорошо выполнять такие задачи, как распознавание изображений, которые имеют решающее значение для видения роботизированной системы.Одной из проблемных областей для использования алгоритмов глубокого обучения в робототехнике является текущая неспособность полностью отслеживать процесс принятия решений алгоритмом. Эта проблема решается и исправляется с помощью «средств объяснения» [96].

      Другой вариант робототехники – искусственное создание «чат-ботов». (Подробнее о чат-ботах см. В главе 5, стр. 185.) Это компьютерные программы, имитирующие человеческий разговор с помощью голосовых команд или текстовых чатов, или и того, и другого. Чат-бот (сокращение от chatterbot) – это функция искусственного интеллекта, которую можно встроить и использовать в любых основных приложениях для обмена сообщениями.У чат-бота есть несколько синонимов, в том числе «Talkbot», «Bot», «IM-бот», «интерактивный агент», «разговор или виртуальные помощники»: или «искусственный объект разговора» [97]. Чат-бот, функционирующий посредством машинного обучения, запрограммирован на самообучение, вводя новые диалоги и слова. Фактически, когда чат-бот получает новые голосовые или текстовые разговоры через NLP, количество запросов, на которые он может ответить (NLG), и точность каждого ответа, который он дает, увеличивается. Некоторыми примерами технологии чат-ботов являются виртуальные помощники, такие как Amazon Alexa, Google (Home) Assistant, Apple Siri и приложения для обмена сообщениями, такие как WeChat и Facebook messenger.

      Обсуждение робототехники в наши дни было бы неполным без упоминания спорной, но убедительной темы «беспилотных (без водителя или автономных) транспортных средств». Актуальность этой темы по отношению к теме этой книги, т.е. искусственный интеллект и здравоохранение, может быть оправдано только двумя способами. Во-первых, весьма вероятно, что все ваши взаимодействия с системой здравоохранения в будущем будут включать в себя необходимость в транспортировке и, несомненно, будет включать использование гибридного роботизированного транспортного средства.Второе оправдание обсуждения автономных транспортных средств (первое из которых довольно «тонкое») состоит в том, что эта тема «довольно крутая», особенно когда речь идет о прорывных технологиях.

      По определению, беспилотные (автономные) транспортные средства были классифицированы по 6 уровням, опубликованным в 2014 году Международным обществом автомобильных инженеров и официально принятым в качестве стандарта для технологий автономных транспортных средств в 2016 году Национальным управлением безопасности дорожного транспорта [98] .Шесть уровней включают [99]

      1.

      Автоматизация самоуправляемого автомобиля Уровень 0: без автоматизации;

      2.

      Уровень автоматизации беспилотного автомобиля 1: Некоторые автономные функции (например, круиз-контроль, автоматическое торможение), но всегда требуется помощь водителя;

      3.

      Автоматизация самоуправляемого автомобиля Уровень 2: Частичная автоматизация включает заранее запрограммированные или фиксированные сценарии, но водитель должен следить за окружающей средой и постоянно держать руки за рулем;

      4.

      Автоматизация самоуправляемого автомобиля Уровень 3: условная автономия, при которой автомобиль может безопасно управлять всеми аспектами вождения в обозначенной среде, но при этом должен присутствовать человек, отслеживающий и управляющий изменениями в дорожной среде или непредвиденными сценариями;

      5.

      Автоматизация самоуправляемых автомобилей Уровень 4: Высокая степень автоматизации. где автомобиль имеет автоматику с автоматическим управлением, не требующую вмешательства водителя, и автомобиль останавливается сам, если системы выходят из строя;

      6.

      Автоматизация самоуправляемого автомобиля Уровень 5: Полностью автономный, где программа контролирует пункт назначения без участия человека и возможности вмешательства. У автомобилей не будет ни рулей, ни педалей газа и тормоза.

      Так как же достичь этих возрастающих уровней автоматизации? Автономные автомобили оснащены многочисленными датчиками, радарами и камерами для сбора огромных объемов данных об окружающей среде. Все эти данные образуют комплекс, похожий на «сенсориум» человеческого мозга, или совокупность неврологических центров, которые получают, обрабатывают и интерпретируют сенсорные стимулы (аналогично нейронным сетям, имитирующим нейробиологию, как описано ранее в этой главе).Эти стимулы позволяют автономному транспортному средству «видеть, слышать и чувствовать» дорогу, дорожную инфраструктуру, другие транспортные средства и любой другой объект на дороге или рядом с ней, как водитель-человек. Эти данные обрабатываются бортовыми компьютерами, а системы передачи данных используются для безопасной передачи ценной информации (входных данных) в облачную платформу для автономного вождения (например, «Автопилот» Tesla [100], Lidar от Waymo и др. [101]) ). Автономное транспортное средство передает информацию о дорожной обстановке и / или конкретной дорожной ситуации на платформу автономного вождения.

      Платформа автономного вождения использует алгоритмы искусственного интеллекта в качестве «интеллектуального агента» для принятия значимых решений. Он действует как политика управления или мозг автономного транспортного средства. Этот интеллектуальный агент подключается к базе данных, которая действует как память, в которой хранятся прошлые впечатления от вождения. Эти данные, наряду с входными данными в реальном времени, поступающими через автономное транспортное средство и непосредственное окружение вокруг него, помогают интеллектуальному агенту принимать точные решения о вождении. Теперь автономное транспортное средство точно знает, что делать в этой дорожной среде и / или конкретной дорожной ситуации.

      На основе решений, принятых интеллектуальным агентом, автономное транспортное средство обнаруживает объекты на дороге, маневрирует в потоке без вмешательства человека и безопасно добирается до места назначения. Автономные транспортные средства также оснащаются NLP, NLG на основе ИИ, управлением жестами, отслеживанием взгляда, виртуальной помощью, картографированием и системами безопасности, и это лишь некоторые из них. Эти функции также выполняются на основе решений, принимаемых интеллектуальным агентом на платформе автономного вождения.Опыт вождения, создаваемый каждой поездкой, записывается и сохраняется в базе данных, чтобы помочь интеллектуальному агенту принимать гораздо более точные решения в будущем.

      Этот цикл данных, называемый циклом «восприятие-действие», повторяется многократно. Чем больше количество циклов «восприятие-действие», тем умнее становится интеллектуальный агент, что приводит к более высокой точности принятия решений, особенно в сложных дорожных ситуациях. Искусственный интеллект, особенно нейронные сети и глубокое обучение, стал абсолютной необходимостью для обеспечения безопасной и адекватной работы автономных транспортных средств.AI лидирует в запуске автономных транспортных средств уровня 5, где нет необходимости в рулевом колесе, ускорителе или тормозах [102].

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *