معماری
خانه / دسته‌بندی نشده / سنسور مادون قرمز IR

سنسور مادون قرمز IR

یکی  از پر کاربردترین و در عین سادگی ،سنسور مادون قرمز می باشد که بعنوان انکدرهای نوری در ربات مسیریاب و کنترل تلوزیون و سرعت سنج اتومبیل و ضربان سنج قلب و سنجش دور موتور و شمارشگر در یک خط تولید و شمارش قطرات سرم و…کاربرد دارد.

این سنسور که شکل ظاهری آن شبیه به یک LED می باشد و تقریبا همان ساختار LED را دارد با این تفاوت که نور آن مادون قرمز می باشد.

این سنسور به طور کلی به دو دسته تقسیم می شود که یکی فرستنده و یکی گیرنده می باشد.

همانطوری که در تصاویر بالا هم مشخص هست،این نوع از سنسورها دارای پلارتیه بوده و پلاریته مثبت،پایه بلند بوده و پلاریته منفی،پایه ی کوتاه سنسور هستش.

در طبیعت رنگ های که قابل دیدن هستن به در ناحیه ی مرئی بده ولی به غیر ازین رنگها،دو رنگ دیگری نیز وجود دارد که با چشم غیر مصلح دیده نمی شوند. آن رنگها ماواری بنفش (بالاتر از بنفش) و مادون قرمز (پایین تر از قرمز ) هستند.این رنگ ها را میتوان با دوربین عکاسی و همچنین توسط سنسورهای گیرنده مشاهده کرد.

سنسورهای گیرنده و فرستنده:

مدار شکل زیر،مدار سنسور های گیرنه و فرستنده هست که مشخص است که از چند تا مقاومت و نوعی دیود تشکیل یافته است.

دیود سنسور فرستنده بصورت مستقیم بایاس شده ولی دیود مدار گیرنده بصورت معکوس بایاس گردیده که این کار هم باعث وجود مقاومت داخلی دیود در مدار  می شود.

بایاس معکوس بودن دیود گیرنده،همان طوریکه گفته شد از خودش یک مقاومت نشان میدهد که آن هم باعث میشود در خروجی یک تقسیم مقاومتی بین مقاومت های ۱۰کیلو و مقاومت حاصل از سنسور گیرنده مادون قرمز خواهیم داشت و طبق رابطه تقسیم مقاومتی،هرچه مقاومت سنسور کمتر شود،ولتاژ خروجی افزایش پیدا میکند تا اینکه به مقدار ماکزیمم خود یعنی به VCC برسد.

همین خروجی را میتوانیم به وسیله ی المان هایی مثل Op-Amp و یا بافر و یا ADC به میکروکنترلر بدهیم.

نقش مقاومت ۲۲۰ اهم  برای جلوگیری از افت ولتاژ بالا روی دیود فرستنده هست که به جای این مقاومت میتوانستیم از مقاومتی در رنج ۲۰۰تا۵۰۰ استفاده کنیم که بهترین مقدار برای این مقاومت،۳۳۰ اهم هست که توسط مقاومت در حدود ۳ ولت ،افت ولتاژ کرده و تقریب ۲ ولت که برای دیود مناسب هست رو اعمال میکند.

مقاومت ۱۰ کیلو هم،مقاومت pull down هست و نقش آن جلوگیری از اتصال کوتاه شدن با زمین یا بعبارتی برای ایجاد تقسیم مقاومتی بین سنسور و زمین هست.

 

سنسورهای گیرنده:

در بازار الکترونیک انواع و اقسام سنسورهای مادون قرمز وجود دارد.تصویر زیر یک نمونه از سنسورهای گیرنده را نشان میدهد.

این نوع از سنسورهای گیرنده قادرند علاوه بر مشاهده رنگ مادون قرمز،توانایی تشخیص شدت آن را نیز دارند. همانطور که در شکل بالا مشاهده می کنید این سنسور گیرنده دارای سه پایه می باشد که دو پایه ی آن برای تغذیه و یک پایه نیز خروجی سنسور می باشد، این سنسورها دارای تقویت کننده می باشد و همینطور فیلتر ، این سنسور با توجه به مداری که در داخل خود دارد قدرت دریافت قوی تری می باشد.

هنگامی که فرستنده روشن نیست و یا اینکه در هنگام روشن بودن فرستنده ،یک جسم کدر در مقابل گیرنده قرار بگیرد،مقدار مقاومت دو سر گیرنده،زیاد هست که مانند یک کلید باز عمل میکند ولی هنگامی که فرستنده روشن باشد و جسم کدری بین گیرنده و فرستنده نباشد،مقاومت سنسور گیرنده کاهش می یابد و جریانی از مدار گیرنده عبور میکند یعنی در واقع مثل کلید بسته عمل میکند.

ازین روش برای تعقیب خط در روبات های مسیریاب استفاده میشه به این صورت که سنسورهای ربات با دیدن خط مشکی و سفید اقدامات مربوطه را انجام میدهد.به این ترتیب که اگر نور به طور کامل منعکس شد خطی در کار نیست اما اگر نوری منعکس نشد یا خیلی کم منعکس شد متوجه میشویم که روبات روی خط است .

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قالب وردپرس