紅外光電反射式感測器的特性和工作原理

2021-03-03 23:24:45 字數 1003 閱讀 3665

水龍頭採用了反射式紅外感測器。紅外線的發射和接收一般使用紅外發光二極體和紅外置收管來完成。當有物體靠近時,一部份紅外光被發射到接收管。

1、感測器的選擇

根據它的特性和工作原理有如下幾種選擇:

(1)電容式接近感測器,基於檢測物件表面靠近感測元件時的電容變化。

(2)超聲波感測器,根據波從發射到接收的傳播過程中所受到的影響來檢測物體的接近程度。

(3)紅外反射式光電感測器,它包括乙個可以發射紅外光的固態發光二極體和乙個用作接收器的固態光敏二極體(或光敏三極體)。

2、紅外光電反射式感測器的特性

反射式光電感測器的光源有多種,常用的有紅外發光二極體,普通發光二極體,以及雷射二極體,前兩種光源容易受到外界光源的干擾,而雷射二極體發出的光的頻率較集中,感測器只接收很窄的頻率範圍訊號,不容易被干擾但**較貴。理論上光電感測器只要位於被測區域反射表面可受到光源照射同時又能被接收管接收到的範圍就能進行檢測,然而這是一種理想的結果。因為光的反射受到多種因素的影響,如反射表面的形狀、顏色、光潔度,日光、日光燈照射等不確定因素。

如果直接用發射和接收管進行測量將因為干擾產生錯誤訊號,採用對反射光強進行測量的方法可以提高系統的可靠性和準確性。紅外反射光強法的測量原理是將發射訊號經調製後送紅外管發射,光敏管接收調製的紅外訊號。原理如圖1所示。

反射表面圖1 紅外發射接收原理

反射式光電感測器可以用來檢測地面明暗和顏色的變化,也可以探測有無接近的物體。紅外線控制自動水龍頭就運用了它這個特點。光譜範圍,靈敏度,抗干擾能力,輸出特性等都是反射式光電感測器的重要引數。

這種光電感測器的基本原理是,當人或有物體接近時,遮擋了紅外光,光敏元件接收到光訊號,從而進行光電轉換,電磁閥作用,使水源開啟。紅外線控制自動水龍頭的控制過程是:當人或物體靠近自動水龍頭時,紅外發射光電管發出的紅外經人和物體反射到紅外置收光電管。

接收光電管接收到的反射光訊號自動轉換為電訊號,經過後續電路進一步放大、整形、解碼,最後驅動電路控制電磁閥動作開啟水源。當人手或物體離開自動水龍頭時,接收光電管接收不到反射光訊號,驅動電路斷開電磁閥電源,從而關閉水源。

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