紅外測(cè)距傳感器:Sharp紅外傳感器的原理以及使用技巧 在過去幾年中,Sharp開發(fā)了很多種紅外距離傳感器。這些傳感器不但體積小,功耗也很低。這篇文章就簡(jiǎn)單的介紹一下這些傳感器的不同點(diǎn),使用方法,接口方法以及一些使用上的小技巧。 工作原理: Sharp的紅外傳感器都是基于一個(gè)原理,三角測(cè)量原理。紅外發(fā)射器按照一定的角度發(fā)射紅外光束,當(dāng)遇到物體以后,光束 會(huì)反射回來,如圖1所示。反射回來的紅外光線被CCD檢測(cè)器檢測(cè)到以后,會(huì)獲得一個(gè)偏移值L,利用三角關(guān)系,在知道了發(fā)射角度a,偏移距L,中心矩X,以 及濾鏡的焦距f以后,傳感器到物體的距離D就可以通過幾何關(guān)系計(jì)算出來了。 圖1:三角測(cè)量原理 可以看到,當(dāng)D的距離足夠近的時(shí)候,L值會(huì)相當(dāng)大,超過CCD的探測(cè)范圍,這時(shí),雖然物體很近,但是傳感器反而看不到 了。當(dāng)物體距離D很大時(shí),L值就會(huì)很小。這時(shí)CCD檢測(cè)器能否分辨得出這個(gè)很小的L值成為關(guān)鍵,也就是說CCD的分辨率決定能不能獲得足夠精確的L值。要 檢測(cè)越是遠(yuǎn)的物體,CCD的分辨率要求就越高。 非線性輸出: Sharp GS2XX系列的傳感器的輸出是非線性的。沒個(gè)型號(hào)的輸出曲線都不同。所以,在實(shí)際使用前,最好能對(duì)所使用的傳感器進(jìn)行一下校正。對(duì)每個(gè)型號(hào)的傳感器創(chuàng)建 一張曲線圖,以便在實(shí)際使用中獲得真實(shí)有效的測(cè)量數(shù)據(jù)。 從上圖中,可以看到,當(dāng)被探測(cè)物體的距離小于10cm的時(shí)候,輸出電壓急劇下降,也就是說從電壓讀數(shù)來看,物體的距離應(yīng) 該是越來越遠(yuǎn)了。但是實(shí)際上并不是這樣的,想象一下,你的機(jī)器人本來正在慢慢的靠近障礙物,突然發(fā)現(xiàn)障礙物消失了,一般來說,你的控制程序會(huì)讓你的機(jī)器人 以全速移動(dòng),結(jié)果就是,"砰"的一聲。當(dāng)然了,解決這個(gè)方法也不是沒有,這里有個(gè)小技巧。只需要改變一下傳感器的安裝位置,使它到機(jī)器人的外圍的距離大于 最小探測(cè)距離就可以了。