对射式深度红外传感器原理图

红外线传感器工作原理和技术参数

红外线传感器工作原理和技术参数人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的波长范围为～μm；紫光的波长范围为～μm。比紫光光波长更短的光叫紫外线，比红光波长更长的光叫红外线最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件，红外传感器就是其中的一种。随着现代科学技术的发展，红外线传感器的应用已经非常广泛，下面结合几个实例，简单介绍一下红外线传感器的应用。人体热释电红外传感器和应用介绍被动式热释电红外探头的工作原理及特性：一般人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲尼尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，电后续电路经检验处理后即可产生报警信号。 1)这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必须非常敏感。 2)为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲尼尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。 3)被动红外探头，其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。 4)一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警。 5)菲尼尔滤光片根据性能要求不同，具有不同的焦距（感应距离），从而产生不同的监控视场，视场越多，控制越严密。在电子防盗、人体探测器领域中，被动式热释电红外探测器的应用非常广泛，因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。红外线遥控鼠标器中的传感器在机械式鼠标器底部有一个露出一部分的塑胶小球,当鼠标器在操作桌面上移动时，小球随之转动，在鼠标器内部装有三个滚轴与小球接触，其中有两个分别是X轴方向和Y轴方向滚轴，用来分别测量X轴方向和Y轴方向的移动量，另一个是空轴，仅起支撑作用。拖动鼠标器时，由于小球带动三个滚轴转动，X轴方向和Y轴方向滚轴又各带动一个转轴（称为译码轮）转动。译码轮(见图1)的两侧分别装有红外发光二极管和光敏传感器，组成光电耦合器。光敏传感器内部沿垂直方向排列有两个光敏晶体管A和B，如图2所示。由于译码轮有间隙，故当译码轮转动时，红外发光二极管发出的红外线时而照在光敏传感器上，时而被阻断，从而使光敏传感器输出脉冲信号。光敏晶体管A和B被安放的位置使得其光照和阻断的时间有差异，从而产生的脉冲A和脉冲B有一定的相位差，利用这种方法，就能测出鼠标器的拖动方向照相机中的红外线传感器――夜视功能红外夜视，就是在夜视状态下，数码摄像机会发出人们肉眼看不到的红外光线去照亮被拍摄的物体，关掉红外滤光镜，不再阻挡红外线进入CCD，红外线经物体反射后进入镜头进行成像，这时我们所看到的是由红外线反射所成的影像，而不是可见光反射所成的影像，即此时可拍摄到黑暗环境下肉眼看不到的影像。索尼数码摄像机首创了红外线夜视摄影功能，能够在全黑环境下进行拍摄，甚至连肉眼也不能分辨清楚的物体，现在也可以清晰地拍摄下来。这种夜视的特点是可以在完全没有光线的条件下进行拍摄，但由于采用的是红外摄影，无法进行彩色的还原，所以拍摄出来的画面是单色的，影像会变绿。不久之后，索尼又推出了拥有超级红外线夜视摄功能的数码摄像机，红外线功能的慢速快门为2段选择，超级红外线夜摄功能的慢速快门为自动调节，可以获得更好的影像效果。举一个大家都见过的例子，在美国空袭伊拉克时，

红外避障小车讲解

目的：本毕业设计是红外蔽障小车的设计，通过设计使学生系统的熟悉和掌握单片机控制系统设计方面的内容体系、开发流程和程序设计，培养学生具有综合运用所学的理论知识去开拓创新及解决实际问题的能力。培养学生掌握设计题的思想和方法，树立严肃认真的工作作风、培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册以及编写技术文献的能力。同时是为了掌握电路设计的方法和技巧。如何将学习到的理论知识运用到实际当中去，怎样能够活学活用，深入的了解电子元器件的使用方法，了解各种元器件的基本用途和方法，能够灵活敏捷的判断电路中出现的故障，学会独立设计电路，积累更多的设计经验，加强焊接能力和技巧，完成基本的要求。并能完美的完成这次实训。目录一、任务书...............................P1 二、引言..............................P2 二、要求与发挥...........................P4 三、设计摘要.............................P6 四、模块方案比较.......................P7 1.避障模块 2.驱动模块

3.控制模块五、程序设计.........................P9 1.程序流程图 2.程序编写六、工作原理.........................P13 七、结论............................P13 八、参考文献........................P14 九、毕业设计（论文）成绩评定表.....P15 任务：利用单片机、红外实现避障，要求具有下述功能： 1.小车前进可以避开（前、左、右）20cm的障碍物； 2.实现下车前进时，不碰障碍物； 3.具有声音播报功能。引言随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A/D转换器、D/A转换器等多种电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展，目前人

红外传感器分类

光电传感器工作原理（红外线光电传感器原理）光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。此外，光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。三角反射板是结构牢固的发射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，还是从这根反射线返回。分类和工作方式 ⑴槽型光电传感器把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作。输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。 ⑵对射型光电传感器若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。它的检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。 ⑶反光板型光电开关把发光器和收光器装入同一个装置内，在它的前方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。正常情况下，发光器发出的光被反光板反射回来被收光器收到；一旦光路被检测物挡住，收光器收不到光时，光电开关就动作，输出一个开关控制信号。 ⑷扩散反射型光电开关它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器，但前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的。当检测物通过时挡住了光，并把光部分反射回来，收光器就收到光信号，输出一个开关信号。

主动红外对射探测器的安装施工工艺

红外对射探测器的安装施工工艺一、要求 1)设置在通道上的探测器，其主要功能式防备人的非法通行，为了防止宠物、小动物等引起误报，探头的位置一般应距离地面50 M以上。遮光时间应调整到较快的位置上，对非法入侵作出快速反应。 2)设置在围墙上的探测器，其主要功能是防备人为的恶意翻越，顶上安装和侧面安装两种均可。 3)顶上安装的探测器，探头的位置应高出栅栏，围墙顶部25 M，以减少在墙上活动的小鸟、小猫等引起误报。四光束探测器的防误报能力比双光束强，双光束又比单光束强。 4)侧面安装则是将探头安装在栅栏，围墙靠近顶部的侧面，一般是作墙壁式安装，安装于外侧的居多。这种方式能避开小鸟、小猫的活动干扰。 5)安装方式的要求水平，无遮挡；接收，背阳光；叠加，防串扰；靠墙，防反射。 6)特别提醒线路绝对不能明敷，必须穿管暗设，这是探测器工作安全性的最起码的要求。安装在围墙上的探测器，其射线距墙沿的最远水平距离不能大于 30 M，这一点在围墙以弧形拐弯的地方需特别注意。配线接好后，请用万用表的电阻档测试探头的电源端①、②端子，确定没有短路故障后方可接通电源进行调试。二、工艺流程三、主要机械和工具冲击钻、￠8 钻头、十字改锥、小一字改锥、绝缘胶布、线坠、激光水

平仪及支架、激光笔、水平尺、三角尺。四、准备工作/ 作业条件 1)安装在所推荐的最长探测距离内；一般实际探测使用距离≤厂方标称值的70%。 2)确保发射器与接收器之间无障碍物，视野清晰。如果安装在室外，则应确保树木花草等不会干扰到射束。 3)接收器应避免强光直射(如日出或日落) 。 4)不要将探测器安装在移动平面上，或可能出现强烈振动的平面上。 5)支杆安装时，则应使用防水外罩，也不要将探测器安装在可能会浸水的地方，还应避免接触腐蚀性液体。五、施工做法 1)墙面安装 ①、理想的安装高度= 探测器底部距离地面约0.9 米。 ②、选择合适的安装平面。安装平面应牢固。每个装置都应垂直安装，不要倾斜。现在的主动红外线探测器能够支持水平180° 全方位转角,仰俯20°以上转角。 ③、拧松外壳的安装螺钉，取下发射器的外壳。 ④、将纸制模板附在安装表面上，选择￠8 的冲击钻透按照螺丝孔的位置打眼，塞入￠6 的膨胀塑料栓。 ⑤、初步拧上4 个安装螺钉，固定后挂板。不要拧紧这些螺钉，应留有足够的空间，以便挂上发射器。 ⑥、在垫片处切一个X 口作为发射器的导线入口。 ⑦、将导线拉至探测器后面，并穿过导线入口。一定要使导线穿过安装支架上的导线通道，以免挤压。 ⑧、拧紧安装螺钉时，应将镜片旋转到一边，以免损坏。将发射器

红外感应原理知识

红外感应原理知识所谓的红外感应开关，只是利用了人眼看不到的红外线来感应物体的，感应开关的核心元器件就是红外反射传感器了。红外反射传感器包括一个红外线发光二极管和一个红外线光敏二极管，它们两个都朝着一个方向，被封装在一个塑料外壳里。使用的时候，红外线发光二极管点亮，发出一道人眼看不见的红外光。如果传感器的前方没有物体，那么这道红外光就以每秒299792458 米的速度（光速）消散在宇宙空间。但如果传感器前方有不透明的物体时，红外光就会被反射回来，照在自己也照在旁边的红外线光敏二极管身上。红外线光敏二极管收到红外光时，其输出引脚的电阻值就会产生变化。判断红外线光敏二极管的阻值变化，就可以感应前方物体，控制电器开关了。红外线供应网下图主要原理把红外线发光二极管以某一频率进行调制，即让它以一定的频率闪烁。在红外线光敏二极管一端则设计一个电路，让接收端可以筛选出这一频率的红外光源。因为环境里的红外光要么是没有频率的，要么就是有着自己固定的频率。像收音机一样，传感器只要以自己的频率发射，再以自己的频率接收就可以过滤其他频率光源的干扰了，而且由于接收管胶体也对可见光的波段光源进行过滤，所以在室内使用的情况下是没有问题的。不过，当强光照进室内，感应开关受强光的影响而处在不稳定的状态，自行的开关，或是对反射物体没有反应。家里常用的电视机红外线遥控器也会让感应开关失灵。即使把它放在阴暗的角落也会出现一个讨厌的问题，当反射物体处在某一个临界距离时，感应开关就会不断的开关，继电器的吸合很快，好像一台电报机。这是因为反射物体正好处在了感应区的临界点上，也就是“感应到”和“感应不到”的分界线上，物体微微靠近或离开就会产生开关状态的改变。所以一般现都会通过单片机对光干扰进行软件上的处理，而且电路比用硬件来做简单得多。具体电路如下所示：

红外传感器

苏州科技学院天平学院题目：红外线传感器的应用（自动水龙头）姓名：赵星学号：1132106218 班级：物联网1122 成绩：

摘要：水资源是不可缺少的，节约用水是一种美德。我们所见基本上是普通的水龙头，但是往往我们也可以发现，当我们因为急事而忘了关水龙头会使水一直流，从而浪费很多水。水是我们的生命之源，无论在干旱或者水米之乡。红外感应自动水龙头是一项包含在建筑节能这个大的概念中的科技产品发达国家已有经验表明，建筑能耗总量约占社会总能耗的三分之一，最终将超越工业、交通等其它行业居于社会能源消耗的首位。积极创新建筑节能发展模式，任务艰巨，意义深远。建筑节能有利于促进科技进步，拉动内需，带动产业化发展。仅全国100多亿平方米的既有建筑节能改造就能带来2万亿元的市场商机。通过建筑节能工程的实施和示范作用，还将促进高效节能成套新技术、新设备、新材料产业的大发展，促进建筑业实现传统产业的更新改造。实施建筑节能，既能产生强大的能源环境效益，而且有着巨大的经济效益和社会效益，并潜在巨大的商机。同理对于这其中的一个部分也是适用的，所以我们可以说红外感应自动水龙头的市场是巨大的，潜在的商机也同样巨大。并且我们也是本着创造经济利益和促进科技进步的目的来研究红外感应自动水龙头。目前最大众也是最普遍的红外感应自动水龙头具有以下特点： 1.节水：手一伸水就来，手一去水就停，特别节水。 2.卫生：免接触，有效防止细菌的交叉感染。 3.智能：采用单片机控制,设有超时停水功能，避免因异物长时间在感应范围内造成不必要的损失。 4.水量可调：根据水压情况，可任意调整出水量。 5.过滤装置：随时可拆洗，以免堵塞。 6.安装：安装使用方便，适用于宾馆、酒楼、办公楼、学校、机场、车站、医院、星级公厕等公共卫生设施以及现代家居。引言：从红外感应自动水龙的特点可以看出相比较于传统的水龙头，它的优点显而易见，尤其是在节水方面，这个优点使得红外自动水龙头可以大量的安装在公共场所，可以最大限度的减少公共场所中由水龙头造成的水资源浪费这符合我们可持续发展的基本国策。这就使本论文研究更有实际意义。虽然市面上的红外感应自动水龙头样式很多，但其控制原理基本上是利用红外反射开关、功率开关集成电路与电磁水阀来控制水龙头，所以我们研究红外感应自动水龙头的重点也集中在这几方面和电路的连接。就目前市面上现收的各种元件来考虑我选择了利用低功耗红外线反射开关TX05D和功率开关集成电路TWH8778和4分塑料通水电磁阀来实现一个的红外感应自动水龙头。所以这是一

实际工程中的红外对射方案

红外对射系统设计 1红外对射系统红外对射全名叫“光束遮断式感应器”(Photoelectric Beam Detector)，其基本的构造包括瞄准孔、光束强度指示灯、球面镜片、LED指示灯等。其侦测原理乃是利用红外线经LED 红外光发射二极体,再经光学镜面做聚焦处理使光线传至很远距离,由受光器接受。当光线被遮断时就会发出警报。红外线是一种不可见光，而且会扩散，投射出去会形成圆锥体光束。红外光不间歇一秒发1000光束，所以是脉动式红外光束。由此这些对射无法传输很远距离（600米内）。利用光束遮断方式的探测器当有人横跨过监控防护区时，遮断不可见的红外线光束而引发警报。常用于室外围墙报警，它总是成对使用：一个发射，一个接收。发射机发出一束或多束人眼无法看到的红外光，形成警戒线，有物体通过，光线被遮挡，接收机信号发生变化，放大处理后报警。红外对射探头要选择合适的响应时间：太短容易引起不必要的干扰，如小鸟飞过，小动物穿过等；太长会发生漏报。通常以10米/秒的速度来确定最短遮光时间。若人的宽度为20厘米，则最短遮断时间为20毫秒。大于20毫秒报警，小于20毫秒不报警。目前，常见的主动红外探测器有两光束、三光束、四光束，距离从30米到250米不等，也有部分厂家生产远距离多光束的“光墙”，主要应用于厂矿企业和一些特殊的场所。 2红外对射系统原理主动红外对射入侵探测器由主动红外发射机和主动红外接收机组成，当发射机与接收机之间的红外光束被完全遮断或按给定百分比遮断时能产生报警状态的装置，叫主动红外入侵探测器。主动红外发射机通常采用红外发光二极管作光源，其主要优点是体积小、重量轻、寿命长，交直流均可使用，并可用晶体管和集成电路直接驱动。现在的主动红外入侵探测器多数是采用互补型自激多谐振荡电路作驱动电源，直接加在红外发光二级管两端，使其发出经脉冲调制的、占空比很高的红外光束，这既降低了电源的功耗，又增强了主动红外入侵探测器的抗干扰能力主动红外接收机中的光电传感器通常采用光电二极管、光电三极管、硅光电池、硅雪崩二极管等，按GBl0408．4—2000《入侵探测器第4部分：主动红外对射入侵探测器》规定：“探测器在制造厂商规定的探测距离工作时，辐射信号被完全或按给定百分比遮光的持续时间大于40ms时，探测器应产生报警状态。”为什么要给出一个范围呢?原因是不同的使用部位可以设定(调节)不同的最短遮光时间，这有益于减少系统的误报警。主动红外对射发射机所发红外光束定发散角，在GBl0408.4—2000标准中规定：“室内使用时，发射机与接收机经正确安装和对准，并工作在制造厂商规定的探测距离，辐射能量有75％。被持久地遮挡时，接收机不应产生报警状态。”为了减少由此引起的误报警，安装使用中应让发射机与接收机轴线重合。

红外对射型光电传感器 YT603B1

红外对射型光电传感器 YT603B1 一、工作原理开关由电源电路，发射电路和接收电路组成。红外发射管将通过镜片聚集后的一束调制光平行发射出去，被红外光敏三极管接收，通过放大，延时后再使继电器吸合，“动作”指示灯亮，当检测物离开，继电器即释放，“动作”批示灯熄灭。从而来达到物体的自动检测控制。二．概述由YT502B1和603B1组成的红外光电开关，以调制红外光为光源，采用对射式检测方式，主要器件采用进口元件，传感器和放大器为一体，连线使用接插件形式，具有体积小，使用寿命长，抗干扰能力强，工作性能稳定，安装维修方便等优点。三、主要技术参数 1、工作电压：AC220V50-60HZ 2、检测距离：10-300cm可调；出厂整定150cm 3、延时动作时间：0.2-8秒可调；出厂整定3秒 4、作用环境：0～45℃温度≤85% 5、工作方式：对射，延时吸合，连续工作

6、允许背景照度：白炽灯≤1×100000L×太阳光≤5×100000L× 7、功耗：≤3VA 8、输出触点容量：AC220V6A 四、接线说明 1号（黄线）2号（黄线）一交流200电源输入 3号（红线）5号（黑线）一常开触点输出 4号（兰线）5号（黑线）一常闭触点输出注意：！开关中线路板下半部分带有交流220V电压，因此非专业调试或维修人员在通电情况下不得打开合盖。五、安装与调整开关安装于棉箱观察窗口外，检测口的垂直位置既是需要控制棉层高度的位置，先将YT603B1安装固定好后，将五芯插头线插入五芯插座，三芯插头线插入三芯插座（YT5021B）。将五芯线按照接线图或接线色标接入相应的电器回路和电源，接通电源，将TY502B1与YT603B1同一水平轴的对方对准使YT603B1的对光指示灯亮起说明光轴已对准并加以固定。开关的延时，灵敏度（即控制距离）的调整，需打开YT603B1盒盖后方可进行调整，内有灵敏度和延调节电位器，但产品出厂时均已整定好，一般情况下用户不需要调节。开关配五芯插头线一根长2.5米。

对射报警原理、分类及性能比较

对射报警器在现今的社会还是非常常见的，很多朋友在自己小区的围墙上，厂里的围墙上见过，只是之前不知道这黑黑的东西是啥，做什么用的？对射报警器的作用正如大家所见，常用于周界围墙上的防护，这类场所占地较广，入侵点繁多，我们该怎么保护生命财产的安全？面对市场上琳琅满目的安防产品和解决方案，我们又应该如何选择，防患于未然？笔者作为深耕安防领域近十年的资深从业人员，现在给需要的朋友讲讲什么是对射报警器、它有那几类及各种的性能比较：一、什么是对射报警器？对射报警器总是成对使用，一个发射，一个接收；发射端发出的是肉眼不可见的红外光,因此很多人也叫它红外对射。它是利用光束遮断方式的探测器，当光线被遮断时就会发出警报。当有人横跨过监控防护区时，遮断不可见的红外线光束而引发警报。常用于室外围墙报警，发射端发出一束或多束人眼无法看到的红外光，形成警戒线，有物体通过，光线被遮挡，接收机信号发生变化，放大处理后报警。它的工作原理如下，每组对射探头均由一个发射端和一个接收端组成（以两束红外线为例）。发射端发射经调制后的红外线，红外线构成了探头的保护区域（图 1 ）。如果有人企图跨越被保护区域，则两条红外线被同时遮挡，接收端输出报警信号，触发报警主机报警（图 2 ）。如果有飞禽（如小鸟、鸽子）飞过被保护区域（图 3 ），由于其体积小，速度快于被保护区域，则发射端认为正常，不向报警主机报警。

二、市面上常见的红外对射的类型及其各自的性能分析红外对射凭借其报警点位相对精准、安装成本低以及其相对隐蔽的防卫方式，加上技术起步早，技术成熟可靠，使入侵者在不知不觉中触警等特点，得到广泛的应用，大量应用于学校周界防盗、小区周界防盗、工厂周界防盗、银行周界防盗、炸药库周界防盗、油田油库防盗等等。下面我们分析下常见的几种红外对射及其优缺点。 1、有线红外对射顾名思义，所谓有线红外对射即该类红外对射需要外接线。外接线分为两种，一种是电源线，就是通过市电给红外对射供电；另一种是信号线，也就是红外对射检测到有物体穿过对射区域后转变的报警信号，是通过连接线的方式报告给接收主机。这类探测器的优点显而易见：一是电力充足，无须考虑电不够问题；二是有线的报警信号传输相对稳定，不存在无线报警信号被干扰的问题；但是它的缺点也很突出：一是安装起来比较麻烦，需要专业人员进行施工；二是碰到停电或者线路损坏的话，对射无法正常工作，并且售后维修也是一件棘手的事情；三是行业门槛太低，国内很多的报警器生产厂家纯粹依靠模仿就能生产，导致红外对射质量参差不齐；四是只采用红外脉冲光，光穿透力不够，起雾下雨的时候误报非常的高；五是采用连续光的工作机制，发光管收光管都24小时不间断工作，衰减很快，使用寿命一般为1-2年，非常短。六是雷暴季节容易受到雷击，因全部设备有源连接，会导致整体损坏，系统瘫痪。总的来讲，有线红外对射虽然目前广泛应用于各类场所，但是高误报、高维护、短使用寿命一直困扰着大家。 2、太阳能无线红外对射太阳能无线红外对射是在有线红外对射的基础上进行了较大的改良。首先它采用太阳光能中的自然光转换成电能的方式给红外对射供电，无需太阳光直射，解决了阴雨天、背阴面供电的问题，也解决了有线红外对射需要铺设电源线的问题；其次它采用的是跳频的无线信号传输方式，解决了无线信号被干扰的问题，

红外测距传感器的工作原理及使用

光电检测技术与应用论文题目：红外测距传感器的工作原理及使用院系：机电工程学院班级：测控xxxx 完成日期：2017/5/6 小组：第x组小组成员：xxxxxxxxxx 红外测距传感器的工作原理及使用摘要：利用光的反射性质，将光学系统与电路系统相结合可以制作避障传感器，通过单片机的控制，可以完成智能车在运行过程中，对障碍物的处理。避障传感器基本原理：利用物体的反射性质。在一定范围内，如果没有障碍物，发射出去的红外线，因为传播距离越远而逐渐减弱，最后消失。如果有障碍物，红外线遇到障碍物，被反射到达传感器接收头。传感器检测到这一信号，就可以确认正前方有障碍物，并送给单片机，单片机进行一系列的处理分析，协调车轮或者舵机工作，完成躲避障碍物的动作。关键字：光电检测技术、智能车、测距、红外测距传感器、单片机一、引言光电检测作为光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术，主要包括光信息获取、光电变换、光信息测量以及测量信息的智能化处理等，具有精度高、速度快、距离远、容量大、非接触、寿命长、易于自动化和智能化等优点，在国民经济各行业中得到了迅猛的发展和广泛的应用，如光扫描、光跟踪测量，光纤测量，激光测量，红外测量，图像测量，微光、弱光测量等，是当前最主要和最具有潜力的光电信息技术。

二、光电检测技术的概念光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术。它主要利用电子技术对光学信号进行检测，并进一步传递、储存、控制、计算和显示。光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息，然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量，并进一步经过电路放大、处理，以达到电信号输出的目的。然后采用电子学、信息论、计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律，以便于进行相应的电路改进，更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性，从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号，同时提高测系统输出信号的信噪比。光电检测技术的系统机构比较简单，分为信号的处理器，受光器，光源。在实际检测过程中，受光器在获得感知信号后，就会被反映为不同形状、颜色的信号，同时根据这些器件所处在的不同位置，就能够将他分为反射型与透过型的两种比较的模式。光电检测的媒介光应当是自然的光，例如白炽灯或者萤光灯。特别是随着这些技术的发展，光电技术也取得的非常好发展。由于投光器在发出光后，会以不一样的方式触摸这些被检测物中，直到照射到检测系统中的受光器中，同时受光器在此刺激下，会产生一定量的电流，这就是我们常说的光敏性的原件，实际生活中应用比较广泛的有三极管、二极管。三、光电检测技术的应用智能车方面的应用、家庭扫地机器人方面的应用:利用光的反射性质，将光学系统与电路系统相结合可以制作避障传感器，通过单片机的控制，可以完成智能车在运行过程中，对障碍物的处理。避障传感器基本原理：利用物体的反射性质。在一定范围内，如果没有障碍物，发射出去的红外线，因为传播距离越远而逐渐减弱，最后消失。如果有障碍物，红外线遇到障碍物，被反射到达传感器接收头。传感器检测到这一信号，就可以确认正前方有障碍物，并送给单片机，单片机进行一系列的处理分析，协调车轮或者舵机工作，完成躲避障碍物的动作。四、常用光电检测器件：红外测距传感器原理：其输出为电压数值，通过公式L?=?(6762/(9-X))-4可计算出小车与障碍物之间的距离。

红外寻迹避障电路总结讲解

光电传感器一、反射式光电传感器简介反射式光电传感器在机器人中有着广泛的应用。可以用来检测地面明暗和颜色的变化，也可以探测有无接近的物体。这种光电传感器的基本原理是，自带一个光源和一个光接收装置，光源发出的光经过待测物体的反射被光敏元件接收，再经过相关电路的处理得到所需要的信息。相应的，光谱范围，灵敏度，抗干扰能力，输出特性等都是反射式光电传感器的重要参数。二、简单比较型光电传感器在上左图中，JP1是光电管，接收光强在上面转换成电流，在R上成为电压信号，与RA1的标准值进行比较，从LM339输出逻辑电平给单片机。 R越大，光电流产生的电压变化越大，传感器也就越灵敏。但是若R过大，当光比较强的时候，R上的电压会达到VCC而不再变化，这就是所谓的饱和。在这种比较型的传感器电路中，饱和只会使强光与强光难以分辨，但仍可以区分强光和弱光，它并不是影响比较结果的重要因素。但在后面介绍的几种调制型传感器中，饱和是必须避免的，因为它会掩盖交流分量。高灵敏度和饱和是一对矛盾，在后面提到了一些相关的解决方案。 LM339是开路输出的，10K的电阻是为了使输出电压正确。如果后面是51之类开路输入的单片机，这个电阻可以省略。假如把光敏管放在下边,电阻放在上边。这样当光线较暗时比较器输入电压接近VCC，超过比较器LM339能够正常工作的最高输入电压Vm,比较器不能正常工作（LM339的共模输入电压最低能低到0，但是最高达不到VCC），因此灵敏度做不高。为了使比较器正常工作，电阻值应使得光照时比较器输入电压Vi大幅下降，满足VCC-I*RVCC-Vm。这样，光再强一点，I*R接近VCC,Vi 就会降到0附近，光敏管就会饱和，降低了区分颜色的可靠性。而现在把光敏管放在上边,电阻放在下边，就可以解决这个问题：这时Vi=I*R,使用较小的R可以保证Vi

几种常见传感器总结

几种常见传感器总结 1、红外对管：红外对管是根据红外辐射式传感器原理制作的一种红外对射式传感器。与一般红外传感器一样，红外对管也由三部分构成：光学系统（发射管）、探测器（接收管）、信号调理及输出电路。红外探测器是利用红外辐射与物质相互作用所呈现的物理效应来探测红外辐射的。在此接收管通过对发射管所发出的红外线做出反应实现，实现信号的采集，再通过后续信号处理电路完成信号的采集和输出。 2、霍尔传感器：霍尔传感器是基于霍尔效应的一种传感器。霍尔效应是指置于磁场中的静止载流导体, 当它的电流方向与磁场方向不一致时, 载流导体上平行于电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势的现象。该电势称霍尔电势。霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器，它具有灵敏度高，线性度好，稳定性高、体积小和耐高温等特点。对测速装置的要求是分辨能力强、高精度和尽可能短的检测时间。目前市场上的霍尔传感器都是集成了外围的测量电路输出的是数字信号，即当传感器检测到磁场时将输出高低电平信号。传感器主要包括两部分，一为检测部分的霍尔元件，一为提供磁场的磁钢。霍尔电流传感器反应速度一般在7微妙，根本不用考虑单片机循环判断的时间. 3、光电开关：光电开关是一种利用感光元件对变化的入射光加以接收, 并进行光电转换, 同时加以某种形式的放大和控制, 从而获得最终的控制输出“开”、“关”信号的器件。上图为典型的光电开关结构图。是一种反射式的光电开关，它的发光元件和接收元件的光轴在同一平面且以某一角度相交，交点一般即为待测物所在处。当有物体经过时, 接收元件将接收到从物体表面反射的光, 没有物体时则接收不到。透射式的光电开关, 它的发光元件和接收元件的光轴是重合的。当不透明的物体位于或经过它们之间时, 会阻断光路, 使接收元件接收不到来自发光元件的光, 这样起到检测作用。光电开关的特点是小型、高速、非接触, 而且与TTL、MOS等电路容易结合。此类传感器目前也多为开关量传感器，输出的为1，0开关量信号，可以和单片机直接连接使用。光电开关广泛应用于工业控制、自动化包装线及安全装置中作光控制和光探测装置。可在自控系统中用作物体检测，产品计数, 料位检测，尺寸控制，安全报警及计算机输入接口等用途。 4、超声波传感器：利用超声波在超声场中的物理特性和各种效应而研制的装置可称为超声波换能器、探测器或传感器。超声波探头按其工作原理可分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等, 而以压电式最为常用。压电式超声波探头常用的材料是压电晶体和压电陶瓷, 这种传感器统称为压电式超声波探头。它是利用压电材料的压电效应来工作的: 逆压电效应将高频电振动转换成高频机械振动, 从而产生超声波, 可作为发射探头; 而利用正压电效应, 将超声振动波转换成电信号, 可用为接收探头。超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声

红外对射方案

虹康别墅红外对射方案一、概述当前，随着经济的发展，一个个新的小区建设，人们对小区的设备安全防范越来越重视，采取了许多措施来保护小区的安全。以往的做法是安装防盗网，但也存在有碍美观，犯罪分子易发现躲蔽，不能有效地防止坏人的入侵等缺点。现在，全国各地区的小区都在迅速地开展建设现代化的智能防盗活动，对其中的安全防范系统、监控系统等提出了更高的要求。因为在多数小区多设在郊区，小区的四周白天或夜间活动人员少时，犯罪分子很容易有从围墙进入厂区作案，为了使不因该发生的意外损失降到最低，必须要有一套专门的安全设备与操作人员，来维护和管理小区的财产安全不受任何侵害。二、设计指导思想本设计方案力求使本系统达到技术先进、经济实用、安全可靠、质量优良的要求，设计中遵循以下原则： 1）先进性在投资费用许可的情况下充分利用现代最新技术、最可靠的科技成果，以便该系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应。并使系统具有强大的发展潜力。 2）可靠性必须考虑采用被证明为成熟的技术与产品，在设备的选型和系统的设计中尽量提高系统的可靠性。 3）实用性和便利性在满足系统的功能要求和实际使用需要的基础上，采用实用的技术和设备，确保设备使用方便、安全，并且经久耐用。 4）可扩充性与经济性为满足今后的发展需要，系统在使用的产品系统、容量及处理能力等方面必须具备兼容性强、可扩充与换代的特点，确保整个系统可以不断得到改进和提高。 5) 规范性与结构化三、系统目标别墅的防护主要为周界防盗报警。设置周界防范报警系统的目的是：建立安全可靠的环境，加强出入口的管理，同时防范非法翻阅围墙或窗户。周界防越报警系统就是要别墅周界的管理，防止非法人员通过翻越窗子进入院子，辅助保安对于小区的安防管理，降低小区保安的工作难度。四、系统功能报警主机，将所有的周界主动红外探测器接在一部主机上，报警信号传送到总的系统平台，这样工程非常简单。周界防越报警系统是利用主动红外移动探测器将小区的周界控制起来，并连接到管理中心的计算机，当外来入侵翻越围墙、栅栏时，探测器会立即将报警信号发送到管理中心，同时启动联动装置和设备，对入侵者进行阻吓，可以进行联动的摄像和录像。根据四周地形特点，设置了不同对数对射式红外报警探测器位于小区四周围墙上，主要用于防止非法入侵，报警信号接入报警主机，对各种非法入侵活动进行报警。其系统构成图如下：

红外避障传感器简介

红外避障传感器介绍（反射型）日期:2006-5-16 14:05:14 来源: 点击: 1572 添加到收藏夹实图：技术指标：主体外形尺寸：23×15.3×15.1mm(长×宽×高) 重量：7g 额定电压：直流电源5.0V 检测范围（反射面为白色木板）：1~ 40cm（挡板为白色时检测距离在40cm时达到临界点，超过此数值后检测效果变差）调节方式：多圈电阻式调节，逆时针方向旋转功率变小，顺时针方向旋转功率变大返回值：有信号（高电平）返回值为“1”，无信号（低电平）返回值为“0” 状态指示方式：检测到信号指示灯亮红灯，无信号不亮安装方式：单颗?3螺丝安装

线长：17.4cm±0.2cm（有效距离）连接方式：单条3芯排线，2510型3脚插头有效角度：30 左右原理与功能红外避障传感器（以下简称红外）。红外具有一对红外信号发射与接收二极管，发射管发射一定频率的红外信号，接收管接收这种频率的红外信号，当红外的检测方向遇到障碍物（反射面）时，红外信号反射回来被接收管接应用介绍：红外是通过发射端发射红外信号，接收端接收由障碍物反射回来的红外信号，来判断是否有障碍物。

项目应用红外避障传感器在很多项目中都有使用。在初中灭火、高中搜救项目中，机器人可以通过红外避障传感器走迷宫；在轨迹项目中，机器人可以通过黑、白色对红外线的反射和吸收值不同而用红外避障传感器来识别黑色的轨迹线。注意事项： 1、红外是数字传感器，红外接收管只有在接收到一定强度的红外信号时才会有数值的变化。障碍物（反射面）太小时，红外会检测不到；障碍物（反射面）颜色为黑色或深色时，会被吸收大部分的红外信号，而只反射回一小部分，导致红外接收管接收到的红外信号强度不够，不足以产生有障碍物（反射面）的信号。 2、红外在暖光源的照射下（如白炽灯、太阳光）检测受到很大影响，它会受到所有相近红外信号的干扰，白炽灯和太阳光中含有红外信号成分较多，对红外的影响也较大。红外相互之间也存在干扰，因而在使用时需要注意。 3、红外采用的是发射、接收原理，不同反射面对红外信号的吸收与散射，将影响其检测范围，根据测试红色的反射面效果最佳，白色其次，黑色最差；同时反射面的粗糙度和平整度也会影响检测的效果。

红外对射原理

红外线对射传感器如图2-5为红外线对射传感器功能演示图图2-5 红外线对射传感器功能演示图 (1)红外线对射传感器工作原理红外线对射传感器包括红外线脉冲发射器和红外线脉冲接收﹑解码器并将发射头和接收头装配在一个金属机座上。如图2-6所示为红外线对射传感器发射电路。发射器电路是由具有4个2输入的与非门CD4011组成的多谐振荡器，其振荡频率取决于W1﹑C1,图5所示参数对应的频率为1～15KHz,三极管驱动后发出红外光脉冲信号。图2-6 红外线对射传感器发射器电路如图2-7所示为红外线对射传感器接收电路。接收器电路包括红外光－电转换探头﹑放大器﹑译码器及功率开关控制元件等组成。红外接收管JS须与发射管FS配对使用，当红外接收管JS接收到因人体阻挡而反射回的红外脉冲信号后，

并经IC2放大器后加至IC3译码器。IC3译码器是采用锁相环音频译码集成电路LM567，它要求输入信号不小于25mv ，当调节W1使其接收器中心频率与发射器的高频频率步调一致时，LM567的输出端⑧脚将产生一低电平跃变信号。LM567的中心频率为 047 1 1.1f R C ﹙2-1﹚ 如图2-7所示参数对应的频率约为1～12KHz 。当红外线对射传感器检测到有入侵信号时，发射器接收到人体阻挡而反射回的红外脉冲信号然后经信号放大后LM567的输出端⑧脚将产生一低电平跃变信号，此时报警电路立即响起语音报警声。图2-7 红外线对射传感器接收电路 (2) 红外线对射传感器的滤波环节由于红外线对射传感器一般都工作在室外，为了防止室外自然光或太阳光、汽车灯光的干扰，或防止入侵者以红外光源干扰，每个生产厂家对自己的红外发射源都会加以调制，以不同的调制频率工作，同时在接收端加以解调，只接收该频率段的红外光源，从而防止干扰和恶意入侵。此外，红外对射探头要选择合适的响应时间，太短容易引起不必要的干扰，如小鸟飞过，小动物穿过等；太长会发生漏报。通常以10米/秒的速度来确定最短遮光时间。若人的宽度为20厘米，则最短遮断时间为20毫秒。大于20毫秒报警，小于20毫秒不报警。为了增加红外发射管的寿命，一般红外发射管工作在开关状态，而开关频率

红外对射说明书接线图

第一章主动红外对射探测器(探头) 第一节双光束主动红外探测器一、产品型号规格 1、命名规则SAB－xx 室外警戒距离新安宝产品双光束对射系列 2、双光束型号规格SAB－20 / 30 / 40 / 60 / 80 / 100 室外警戒距离20米/30米/40米/ 60米/80米/100米二、组成及基本工作原理 1、双光束主动红外探测器由投光器(T)与受光器(R)两部分组成。 2、由投光器发射出两束红外光,受光器在另一端接收由投光器发出的红外光辐射能量,并经过光电转变为电信号,此电信号经过适当处理后再送往报警控制器电路,如图所示: 3、因为红外光为不可见光,所以在投光器与受光器之间构成了一道人眼瞧不同的封锁线,当有人穿越或阻挡红外光时,受光器输出的电信号会发生变化,从而启动报警控制器发出报警号。三、各组成部件名称(如图2) 五、外形尺寸(如图3) 六、探测示意图(如图4) 七、产品特点: ※自动增益电路(AGC)设计,适应雨、雾、雪等恶劣天气;

※采用日本技术菲涅尔螺纹透镜,多重聚焦,抗杂光能力强; ※使用进口大功率发射管(金属包装管),光束射程远; ※外壳采用PC塑料,韧性好,不变形,抗紫外线穿透能力强; ※防雷电路设计。 ※受光指示、OK指示、瞄准镜、对准电压测试八、主要技术参数: 九、接线方法: 十、安装与调试: 1、安装方式有墙壁安装方式与固定支架安装方式(见说明书); 2、按九所示接线连接; 3、调试: ⑴取下瞄准镜,进行远距离观察; ⑵调整上下调整螺钉及水平调整支架,使对面的探测器影像落入瞄准镜中间部位,此时受光器GOOD指示灯应点亮; ⑶将万用表笔插入测试孔,再重复⑵的划线部分操作,使测试电压为4V左右为探测器正常工作状态,如调试使测试电压为4、3～4、5时,受光器GOOD指示灯最亮,探测器则处于最佳工作状态。十一、注意事项: 1、投光器与受光器之间不应遮挡物; 2、安装支架(与基础)要稳固; 3、受光器不能正对太阳;

红外避障传感器

二．红外避障传感器避障传感器主要包括：超声波避障传感器，红外避障传感器，激光避障传感器等等。1.可以希望在相当短的时间内获得较多的红外传感器测量值以及测距范考虑到发射光线是光，30cm以内，所以我们选择红外避障传感器安装在机器人上。围较近，大致为 2.红外避障传感器的优点： 1）环境适应性好，在夜间和恶劣气象条件下的工作能力优于可见光；（2）被动式工作，隐蔽性好，不易被干扰；（）靠目标和背景之间各部分的温度和发射率形成的红外辐射差进行探测，因而识别伪装（3 目标的能力优于可见光；）红外系统的体积小、质量轻、功耗低；（4 ）不受电磁波的干扰、非噪声源、可实现非接触性测量。（5 红外避障传感器的不足： 3. 周围的光线都能导方向、由于传感器测量光的差异，其受环境的影响非常大，物体的颜色、致较大的测量误差。工作原理： 4. ）红外避障传感器：（1接收管接收这发射管发射一定频率的红外信号，具有一对红外信号发射与接收二极管，红外信号反射回来被接当传感器的检测方向遇到障碍物（反射面）时，种频率的红外信号，机器人即可利用红外波经过处理之后，通过数字传感器接口返回到机器人主机，收管接收，的返回信号来识别周围环境的变化。光学系统按结构不同可分为透射式红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。热敏元件应用最和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。通过转换电路变成热敏电阻受到红外线辐射时温度升高，电阻发生变化，多的是热敏电阻。电信号输出。）热敏检测元件（2 热阻效应：物质的电阻率随温度变化的物理现象叫热阻效应。金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即）t0]Rt=Rt0[1+α（t-为温度系α（通常t0=0℃）时对应电阻值；Rt0Rt式中，为温度t时的阻值；为温度t0 数。半导体热敏电阻的阻值和温度关系为Rt=AeB/t 取决于半导体材料的结构的常数。B、A时的阻值；t为温度为Rt式中（3）光电检测元件光电效应：在高于某特定频率的电磁波照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流，即光生电，分为外光电效应和内光电效应。光电导效应：在光线作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，而引起材料电导率的变化。当光照射到光电导体上时，若这个光电导体为本征半导体材料，且光辐射能量又足够强，光电材料价带上的电子将被激发到导带上去，使光导体的电导率变大。基于这种效应的光电器件有光敏电阻。