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紅外測距傳感器的原理及應用

2019年09月10日 09:49 xx 作者: 用戶評論(0

  紅外測距傳感器原理

  超聲波測距傳感器原理:

  超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面以超聲波作為檢測手段,必須產生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭。

  激光測距傳感器工作原理:

  激光傳感器工作時,先由激光二極管對準目標發射激光脈沖。經目標反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器,被光學系統接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內部具有放大功能的光學傳感器,因此它能檢測極其微弱的光信號。記錄并處理從光脈沖發出到返回被接收所經歷的時間,即可測定目標距離。激光傳感器必須極其精確地測定傳輸時間,因為光速太快。

  紅外線測距傳感器工作原理:

  紅外測距傳感器利用紅外信號遇到障礙物距離的不同反射的強度也不同的原理,進行障礙物遠近的檢測。紅外測距傳感器具有一對紅外信號發射與接收二極管,發射管發射特定頻率的紅外信號,接收管接收這種頻率的紅外信號,當紅外的檢測方向遇到障礙物時,紅外信號反射回來被接收管接收,經過處理之后,通過數字傳感器接口返回到機器人主機,機器人即可利用紅外的返回信號來識別周圍環境的變化。

  紅外測距傳感器特點

  1)遠距離測量,在無反光板和反射率低的情況下能測量較遠的距離;

  2)有同步輸入端,可多個傳感器同步測量;

  3) 測量范圍廣,響應時間短;

  4) 外形設計緊湊,易于安裝,便于操作。

  紅外測距傳感器應用

  近期來全球自然災害頻發,像近期的四川、智利的大地震、日本海嘯,嚴重影響人類生命安全,而二次災難又對營救者帶來了極大的風險,這時搜救機器人就可以很好的代替營救者來搜救被困人群。傳感器是搜救機器人不可缺少的器件,機器人上有很多種傳感器,其中就有紅外測距傳感器。

  運動能力、感知能力、通訊能力和作業能力等幾個方面能力是搜救機器人必須具備的。搜救機器人的通訊作業能力需要依靠機器人良好的運動能力和感知能力,而機器人的運動能力和感知能力是建立在傳感器的有效發揮上的。紅外傳感器在搜救機器人上的應用相當于人眼的功能,利用的紅外測距傳感器發射出一束紅外光,在照射到物體后形成一個反射的過程,反射到傳感器后接收信號,然后利用圖像處理接收發射與接收的時間差的數據。經信號處理器處理后計算出物體的距離。這不僅可以使用于自然表面,也可用于加反射板。測量距離遠,很高的頻率響應,適合于惡劣的工業環境中。

  機器人一只是近年來的熱點,機器人能做許多人所不能的事,尤其是在面臨大災難后的搜救工作時,機器人就發揮出巨大的作用,機器人的功能是在傳感器的基礎上發展出來的,所以只有先進的傳感器技術才能制作出高性能的機器人。

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( 發表人:姚遠香 )

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