Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Наши страницы
Измерительная техника
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
 
Ромуальд_7
3 / 3 / 1
Регистрация: 11.04.2015
Сообщений: 236
1

Инфракрасный датчик препятствий

17.06.2018, 16:54. Просмотров 447. Ответов 13
Метки нет (Все метки)

Всем доброго времени суток!
Я имею вопрос по инфракрасному датчику препятствий - http://amperka.ru/product/infrared-s...m_medium=email - да и по принципу их действия (в нижеописанных условиях) в целом.
Я, имея этот датчик препятствий, собрал схему, которая основана на пересечении пучков лучей тройки таких датчиков. В домашних условиях всё работало прекрасно - я настроил их чувствительность так, чтобы срабатывали они на расстоянии полуметра. Но стоило мне выйти на улицу в солнечный тёплый день (17.06.2018, Москва, ~14:30) и я обнаружил, что расстояние их срабатывания не достигает и 10 сантиметров. Подкручивание регуляторов (по 1 на каждом датчике) ничего не дало, но в ходе эксперимента скрылось солнце и я увидел, что расстояние срабатывания стало ощутимым и стало поддаваться регулировке гораздо более эффективно.
В связи с этим у меня вопрос - можно ли сделать так, чтобы и в солнечную погоду датчики срабатывали на расстоянии, хотя бы, 50см, или это их конструктивная особенность; и можно ли избежать такого эффекта просто сделав для датчиков козырьки, не допустив прямого попадания солнечных лучей?
0
Надоела реклама? Зарегистрируйтесь и она исчезнет полностью.
Similar
Эксперт
41792 / 34177 / 6122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 57,940
17.06.2018, 16:54
Ответы с готовыми решениями:

Паяльная станция - инфракрасный или воздушный
Можно греть тёплым воздухом а можно направленным инфракрасным лучём без обдува,...

Датчик
Здраствуйте! Делаю простой датчик преград по такой схеме: ...

Датчик тока
Дин синхронный понижающий преобразователь. Как заменить датчик тока в виде...

Акустический датчик
Эксперимента ради, собрал я такую штуковину: ...

датчик угла
решил тут попробовать сделать датчик угловых положений, чтобы можно было...

13
kosmonavt40rus
1 / 1 / 0
Регистрация: 22.12.2015
Сообщений: 26
27.06.2018, 10:58 2
Скорее надо использовать такой. Он на ультразвуке работает.

http://amperka.ru/product/ultrasonic-urm37

Он кстати и тока меньше потребляет. Дело в погоде, какой козырёк ему не делай, он всё равно будет видеть всё очень ярко при ясной погоде, просто фокус будет меньше.
0
Ромуальд_7
3 / 3 / 1
Регистрация: 11.04.2015
Сообщений: 236
27.06.2018, 16:08  [ТС] 3
kosmonavt40rus, спасибо, но, к сожалению, он не подходит по причинам быстродействия. Принцип управления им весьма сложен (задержки алгоритмов вычисления) и скорость звука не отвечает требованиям (340 м/с не сравнить с 300000 км/с).
По большому счёту, я уже пробовал использовать звуковые датчики, немного другие, правда, но они вообще никак, конечно.
Если произвести простые вычисления - 0,8м / 340м/с = 2,35мс; плюс выполнение алгоритма занимает 640мкс (плюс/минус, судя по моим измерениям), итого 3мс чистого запаздывания. В общем, объективно неверный результат выводился, с ошибкой в 30-40%, а это несерьёзно.
А, забыл упомянуть, звуковые датчики имеют слишком обширную диаграмму направленности, в следствие чего не представляется возможным понять, в какой конкретно точке положения тела сработает датчик, да и датчики реагировали друг на друга на расстоянии менее 40см, а для меня это, опять же, много.
Вот такие пироги
0
kosmonavt40rus
1 / 1 / 0
Регистрация: 22.12.2015
Сообщений: 26
28.06.2018, 08:46 4
Ромуальд_7, может какой нибудь фильтр попробовать? Что-то вроде тонировки налепить на них? Уменьшим действие света, но в вечернее время суток может вообще не работать.

Либо как-то комбинировать датчики, сразу несколько использовать например. Либо идти в очень сложные варианты - использовать антенны и создавать полноценную радионавигацию))
0
Ромуальд_7
3 / 3 / 1
Регистрация: 11.04.2015
Сообщений: 236
29.06.2018, 01:02  [ТС] 5
kosmonavt40rus, к сожалению, фильтры также не помогут, поскольку инфракрасному датчику мешает не свет, а тепло. Выходит, что тут только тень создавать остаётся
0
САлександр
77 / 72 / 16
Регистрация: 08.10.2015
Сообщений: 214
29.07.2018, 13:07 6
Ромуальд_7, я посмотрел по Вашей ссылке - это же аналоговый датчик, работает по амплитуде отраженного сигнала. Там нет и не может быть никаких алгоритмов расчета расстояния. И причем здесь скорость света? Это изделие возможно будет работать относительно правильно в лабораторных условиях, при неизменной внешней засветке и неизменного (или очень близкого по коэффициенту отражения на рабочей длине волны излучателя) препятствия. Что касается фильтров - надо узнать спектр излучателя и поставить на входное окно соответствующий фильтр. Это немного поможет, но думаю производитель это уже сделал. Если нет - ничего существенного сделать нельзя. В домашних условиях Вы фильтр не изготовите, а заказать (где?) - дешевле будет купить сотню правильных датчиков с цифровой системой измерения расстояния. Остается только козырьки ставить, но смысл?
Короче: измените сам подход к задаче и сделайте нормальную систему. А эти датчики в мусор.
0
Ромуальд_7
3 / 3 / 1
Регистрация: 11.04.2015
Сообщений: 236
29.07.2018, 22:54  [ТС] 7
САлександр, спасибо за ваш ответ, но я не понял, к чему вы сказали:
Цитата Сообщение от САлександр Посмотреть сообщение
Там нет и не может быть никаких алгоритмов расчета расстояния
, ведь я и сам это знаю (да и в описании написано "датчик препятствий", а не "измеритель расстояния"), да и рассчитывать расстояние мне не нужно.
Цитата Сообщение от САлександр Посмотреть сообщение
причем здесь скорость света?
Скорость света здесь при том, что инфракрасный луч это э/м волна, распространяющаяся со скоростью света, поэтому этот датчик подходит (расстояние в 2*80см проходится лучом за время, много меньшее, чем время, описывающее быстродействие микроконтроллера); и не подходит, соответственно, ультразвуковой датчик, поскольку расстояние в 1,6м звук пройдёт за 1,6/340 = почти 5мс, что, разумеется, неприемлемо.
Цитата Сообщение от САлександр Посмотреть сообщение
Короче: измените сам подход к задаче и сделайте нормальную систему. А эти датчики в мусор.
Вам легко говорить. Я хотел бы и вовсе использовать радиодатчики препятствий, работающие на частоте гигагерц, эдак, 5-10 (мобильные системы здесь не работают, да и вообще радиостанций мало таких); паразитного влияния солнца не будет и можно будет жить спокойно, но откуда такую радость взять? Вы не подскажете где можно взять такое или аналогичное?
0
Cyborg Drone
Модератор
5406 / 3215 / 2454
Регистрация: 17.08.2012
Сообщений: 10,290
30.07.2018, 01:32 8
Похоже, и на самом деле этот датчик следует торжественно, не торопясь и с удовольствием, положить на вечное хранение. В помойное ведро. Или - вскрыть и... Доделать. Для этого требуются некоторые знания по электронике и прямые руки.

В нормальных датчиках, в отличие от этого, игрушечного, предусмотрены меры по компенсации фоновой засветки. Обычно это делается так: светодиод излучает ИК импульсы со скважностью, равной 2. Амплитуда сигнала с фотодиода во время паузы между импульсами запоминается в УВХ (величина фоновой засветки), а во время импульса из сигнала с фотодиода вычитается напряжение, записанное в УВХ (таким образом, сигнал от фоновой засветки оказывается скомпенсированным). Затем на основе полученной разности принимается решение о факте наличия препятствия.
0
Ромуальд_7
3 / 3 / 1
Регистрация: 11.04.2015
Сообщений: 236
30.07.2018, 01:35  [ТС] 9
Cyborg Drone, это вы имеете в виду что-то вроде шифрования передачи данных?
0
САлександр
77 / 72 / 16
Регистрация: 08.10.2015
Сообщений: 214
30.07.2018, 11:09 10
Ромуальд_7, видимо, я Вас не совсем понял.
Давайте уточним:
1. Вам нужно обнаружить препятствие на как можно большем расстоянии, но без крайностей - километры не нужны.
2. Очень критично время срабатывания устройства - миллисекунды недопустимы.(Интересно, зачем так быстро?)
3. У Вас имеется изделие, некий "датчик" - аналоговый, срабатывающий по интенсивности засветки и имеющий в своем составе источник излучения.
4. Применить другой датчик(алгоритм,схему...) у Вас нет возможности.
5. В условиях сильной фоновой засветки (Солнечный день) результаты работы изделия неудовлетворительны.
6. Что делать?
0
Cyborg Drone
Модератор
5406 / 3215 / 2454
Регистрация: 17.08.2012
Сообщений: 10,290
31.07.2018, 03:28 11
Ромуальд_7, какое ещё шифрование? Я же написал: компенсация фоновой засветки датчика. Какие предпосылки натолкнули Вас на какое-то нелепое шифрование?

Есть подозрение, что мой предыдущий пост для Вас выглядит бессмысленно, скорее всего, ввиду того, что Вы, скажем так, недостаточно хорошо знаете схемотехнику. Тогда вот Вам объяснение "на пальцах": можно сделать так, что чувствительность купленного Вами датчика будет практически одинаковой и в темноте, и в яркий солнечный летний день, при этом можно добиться времени срабатывания меньшего, чем время реакции Вашего микроконтроллера. Но, судя по Вашим ответам, я вряд ли смогу Вам помочь в переделке Ваших датчиков: то, что предлагаю я, решит, правда, частично (но об этом ниже) Вашу проблему, однако, потребует от Вас знаний по схемотехнике хотя бы в пределах первых трёх томов Хоровица и Хилла, а также навыков в изготовлении и наладке электронных устройств. Но - не расстраивайтесь. Описанный мной метод, на самом деле, для Вас подходит плохо, поскольку такой датчик будет обнаруживать препятствия, по-разному отражающие ИК-излучение, на разных расстояниях. В частности, чёрную ткань этот датчик ни в сегодняшнем его виде, ни с предложенной мною переделкой, не обнаружит вовсе. Короче, получается, что единственное улучшение - это нечувствительность к фоновой засветке.

Вам больше подойдёт инфракрасный дальномер, основанный на методе триангуляции: в этом случае, дальность обнаружения не будет зависеть от отражающих свойств препятствия, конечно, если только не попадётся ну очень не отражающее препятствие. Например: Датчик дальности инфракрасный Sharp GP2Y0A21YK0F 10-80см. По ссылке ниже спецификации на датчик есть ссылки на другие модели датчиков с другими диапазонами измерения расстояний. Только вот напрямую он Вам факт наличия препятствия не выдаст, поскольку выход у этих дальномеров аналоговый. Вам выход этого датчика придётся подключить либо ко входу АЦП Вашего микроконтроллера (медленно, зато можно будет сразу измерять расстояние), либо ко входу компаратора Вашего микроконтроллера (быстро, можно будет регулировать расстояние обнаружения программно, а при необходимости и измерять расстояние), либо спаять простенькую схемку на какой-нибудь микросхеме компаратора (будет то, что Вы и добиваетесь, с ручной регулировкой расстояния обнаружения).

Присоединяюсь к САлександр: зачем Вам большое быстродействие? Проектируете дрон на реактивной тяге, что ли?
0
Ромуальд_7
3 / 3 / 1
Регистрация: 11.04.2015
Сообщений: 236
31.07.2018, 14:25  [ТС] 12
САлександр, Давайте:
1. Да
2. миллисекунды допустимы (одна ). Такая скорость срабатывания нужна для измерения скорости летящих тел.
3. Ну, датчик не то, чтобы аналоговый - его выход идёт на цифровой вход и выдаёт логические значения (можно, конечно, его перепаять немного, но я не рискну - пайка уж очень плотная внутри, сожгу ещё).
4. Есть возможность, но какие? Я бы хотел, как писал выше, что-то из спектра радиоволн, но где взять-то
5. Неудовлетворительны без ручной подстройки; на задней поверхности корпуса датчика есть многооборотный подстроечный резистор, крутя который я получаю 60см дистанции срабатывания, НО лишь если создам датчику тенёк
6. Да

Добавлено через 30 минут
Цитата Сообщение от Cyborg Drone Посмотреть сообщение
какое ещё шифрование?
Ну, описанный вами принцип схож с принципами систем наведения - сначала датчик посылает "опорную группу сигналов (группой может быть и 1 штука)", затем, проанализировав опорную группу, посылает "информационную группу сигналов".
Может и не слишком, но похоже, на мой взгляд.
Цитата Сообщение от Cyborg Drone Посмотреть сообщение
Есть подозрение, что мой предыдущий пост для Вас выглядит бессмысленно
Нет, не выглядит)) Я не невежда в сфере электроники, но знаю её лишь по соответствующему курсу институтской программы (предмет не является основной специализацией); опыта в изготовлении электроники не имею (ну, спаять цепь по её схеме я могу, понять, в чём проблема у уже готовой тоже могу, но спроектировать.. это совсем другое).
Спасибо вам за рекомендованный датчик и рекомендацию подключения его - это действительно очень ценные сведения!
P.S. Про собаку очень в тему, конечно, так знакомо
0
САлександр
77 / 72 / 16
Регистрация: 08.10.2015
Сообщений: 214
01.08.2018, 15:22 13
Цитата Сообщение от Ромуальд_7 Посмотреть сообщение
миллисекунды допустимы (одна ). Такая скорость срабатывания нужна для измерения скорости летящих тел.
Если не секрет, опишите подробнее, что же Вы все-таки хотите? Мне кроме измерения скорости полета (КАК?) мухи (пчелы, бабочки, ...) в голову ничего не приходит. Просто мне кажется, что попытка добиться результата с этой поделкой, может оказаться пустой тратой времени.
По датчику. Я бы начал с:
1. Излучатель. - Диод, лазер, лампочка, ... (уж очень много потребляет). Спектр излучения. Есть ли возможность изменять мощность. Диаграмма излучения. Есть ли возможность фокусировки и юстировки.
2. Приемник. - Диод, резистор, болометр, .... Схема включения. Спектральная чувствительность. Есть ли возможность фокусировки и юстировки.
Вопросы кажутся сложными, но возможно на большинство из них можно ответить просто заглянув в недра. И, если, на компонентах есть маркировка.
0
Voland_
1663 / 1009 / 96
Регистрация: 04.01.2010
Сообщений: 3,366
12.08.2018, 13:20 14
Ромуальд_7, думаю вам имеет смысл смотреть в сторону оптических решений, например сокращения области видимости датчика. Установите перед окуляром, допустим, непрозрачную трубку диаметром пару сантиметров и длиной 6-8см. Это заметно сократит область видимости и уменьшит сторонние блики объектов, вне области визирования (и измерения).
2) В солнечный день имеет место засветка. То есть мощности излучающего элемента не достаточно чтобы существенно изменить количество принимаемого излучения. Естественно в области спектра на который расчитана схема.

Цитата Сообщение от САлександр Посмотреть сообщение
лампочка
Цитата Сообщение от САлександр Посмотреть сообщение
болометр
мы точно говорим о дальномерах? . Хотя, за название спасибо - я такое название даже не слышал...

ТС, согласен с САлександр, давайте определимся с задачей. Измерение расстояние чего-либо с дискретностью 1мс - это очень не простая задача. Возможно вам подойдут датчики типа этих, но их скорость для вас далека от оптимальной.
0
12.08.2018, 13:20
MoreAnswers
Эксперт
37091 / 29110 / 5898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 43,301
12.08.2018, 13:20

Емкостной датчик
Парни, подскажите, нужна микросхема-коммутатор что-то типа наших КТ....

Датчик влажности воздуха
Всем доброго времени суток! И снова я с вопросом. Идея такая, хочу собрать...

цифровой датчик температуры
Понадобился датчик температуры водопроводной воды и системы отопления. Юзатся...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
14
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2018, vBulletin Solutions, Inc.
Рейтинг@Mail.ru