IR senzorji in LED: Uporaba, nasveti in vrste

Infrardeča (IR) je nekakšna svetloba, ki je ne moremo videti, vendar stroji lahko.Naprave pomaga, da čutijo gibanje ali pošiljajo signale brez žic.Videli ga boste v stvareh, kot so daljinski upravljalnik, samodejna vrata in roboti.V tem članku se boste naučili, kako delujejo IR LED in senzorji, vrste sistemov, ki jih uporabljajo, kje jih uporabljajo, in kako izbrati prave.

Katalog

IR LED pregled

IR LED ali infrardeča svetloba, ki oddaja diodo, je majhna naprava, ki daje svetlobo v infrardečem območju, kar pomeni, da je ne moremo videti z očmi.Čeprav je svetloba nevidna, jo še vedno lahko poberejo posebni senzorji ali kamere.IR LED se pogosto uporabljajo za pošiljanje signalov, zlasti v sistemih, ki se zanašajo na brezžično komunikacijo.Uporabljajo zelo malo moči, so majhne velikosti in ne stanejo veliko, zaradi česar so dobra izbira za številne elektronske naprave.Običajno sijejo na valovnih dolžinah med 700 nanometrov in 1 milimetrom.

Pregled senzorjev IR

IR senzor je naprava, ki zazna infrardečo svetlobo.Lahko deluje na dva načina.Nekateri IR senzorji zaznajo toploto, ki jo oddajajo ljudje ali predmeti;Temu pravimo pasivni IR senzorji.Drugi sodelujejo z IR LED in zaznajo svetlobo, ki se pošlje in odraža, se imenujejo aktivni IR senzorji.Ko senzor prejme infrardečo svetlobo, ga spremeni v električni signal, ki ga lahko uporablja sistem.IR senzorji pogosto vključujejo dele, kot so fotodiodi ali fototranzistorji, in lahko pošljejo signale kot analogne ali digitalne podatke.

Razlike med IR LED in IR senzorjem

Značilnost	IR LED	IR senzor
Delovanje	Oddaja infrardečo svetlobo	Zazna infrardečo svetlobo
Vidnost	Svetloba je nevidna za človeško oko	Zazna svetlobe, ki je ne vidimo
Vloga v sistemu	Deluje kot oddajnik	Deluje kot sprejemnik
Vrsta signala	Pošlji IR LIME	Pretvori IR svetlobo v električne signale
Skupna uporaba	Pošiljanje signalov senzorje ali sprejemnikom	Zaznavanje predmetov, gibanja ali prejemanja signalov
Uporabljene komponente	Svetlobna dioda	Fotodioda ali fototransistor
Uporaba moči	Nizka	Se razlikuje glede na vrsto senzorja
Izhod	Infrardeča svetloba	Električni signal

Delovanje IR LED in IR senzorjev v sistemih za odkrivanje

Slika 1: IR LED in IR senzorji

IR LED in senzorji IR se pogosto uporabljajo kot par za zaznavanje predmetov ali gibov.IR LED pošlje žarek infrardeče svetlobe, ki je človeškemu očesu nevidna.Ta svetloba potuje po ravni črti, dokler nekaj ne zadene.IR senzor je nameščen v položaju, da sprejme luč.Če je svetloba blokirana ali odseva predmet, senzor pobere spremembo.Nato te podatke spremeni v električni signal, ki ga sistem lahko razume.Ta nastavitev se uporablja v številnih napravah, ki morajo zaznati, kdaj je v bližini ali se premika, na primer samodejna vrata ali preprosti roboti.

Vrste IR senzorskih sistemov

Slika 2: Aktivni IR senzorski sistem

Aktivni IR senzorski sistem

Ta sistem uporablja tako IR LED kot senzor IR.LED pošilja infrardečo svetlobo in senzor zazna odsev iz bližnjih predmetov.Običajno se uporablja za zaznavanje ovir in zaznavanje bližine.

Slika 3: Pasivni IR senzorski sistem

Pasivni IR senzorski sistem

Ta sistem ne uporablja IR LED.Namesto tega zazna infrardeče sevanje, ki ga seveda oddajajo topli predmeti, kot so ljudje ali živali.Uporablja se predvsem v sistemih za zaznavanje gibanja, kot so varnostni alarmi in samodejne luči.

Slika 4: odsevni IR senzorski sistem

Odsevni IR senzorski sistem

V tej nastavitvi sta IR LED in senzor postavljena drug ob drugem.Sistem zazna predmete z zaznavanjem količine odsevne IR svetlobe.Če je predmet blizu, se na senzor odraža več svetlobe.

Uporaba IR senzorjev in LED

Območje prijave	Vloga IR senzorja	Vloga IR LED
Zaznavanje gibanja	Zazna gibanje z zaznavanjem infrardečega sevanje	Se običajno ne uporablja
Zaznavanje bližine	Meri, kako blizu je predmet	Oddaja IR svetlobo za zaznavanje, ki temelji na odsevu
Zaznavanje temperature	Zazna toploto, ki jo oddajajo predmeti ali ljudje	Ni uporabljen
Linija po robotih	Čuti linijski kontrast z uporabo odsevne IR svetlobe	Oddaja ir svetlobo, da se odseva z črte
Varnostni sistemi	Sproži dejanja, ko je vpisano območje	Je lahko del aktivne nastavitve zaznavanja
Daljinski upravljalniki	Ni vpleten	Pošilja infrardeče signale na nadzorne naprave
Prenos podatkov	Pretvori prejete IR signale v podatke	Pošlje podatke brezžično s pomočjo IR impulzov
IR komunikacija	Sprejema in obdeluje komunikacijske signale	Pošilja signale med dvema napravama
Naprave za nočno vizijo	Se ne uporablja neposredno	Zagotavlja nevidno svetlobo za kamere v nizki svetloba
Zaznavanje ovir	Zazna odsevano svetlobo za iskanje v bližini predmeti	Oddaja svetlobo proti predmetom, ki jih je treba odražati Nazaj na senzor

Nasveti za uporabo IR LED in senzorjev v vezjih

• IR LED in senzor postavite pod pravilnim kotom za boljšo natančnost zaznavanja.

• Uporabite upore z IR LED, da se izognete preveč tokom in preprečite poškodbe.

• Izogibajte se močni ambientalni svetlobi, ki lahko ovira odčitke senzorja.

• Uporabite črne površine okoli senzorja, da zmanjšate neželene odseve.

• Razdaljo med LED in senzorjem naj bo primerna za vaše potrebe po določenih območjih.

• Senzor redno očistite in se izognili temu, da ne bi uspeli prahu, ki vpliva na delovanje.

• Uporabite moduliran signal za zmanjšanje motenj iz drugih virov svetlobe.

• Preizkusite svojo nastavitev v dejanskem okolju, da se prilagodite pogojem v resničnem svetu.

Prednosti in slabosti IR tehnologije

Prednosti IR tehnologije

Infrardeča tehnologija je preprosta in ne stane veliko za uporabo.Potrebuje le majhno količino moči, zato je dobro za naprave, ki se izvajajo na baterijah.Ker deluje brez žic, je koristno za pošiljanje signalov ali odkrivanje stvari s kratke razdalje.IR deli so tudi majhni, kar omogoča enostavno prileganje v majhne pripomočke.Dobro delujejo, ko sta pošiljatelj in sprejemnik blizu in se obrneta drug na drugega.

Slabosti IR tehnologije

IR tehnologija potrebuje jasno pot za delo, tako da ne bo dobro, če je kaj na poti.Svetle luči ali sončna svetloba lahko senzorju oteži branje signala.Prav tako ne deluje na dolge razdalje in ne more iti skozi stene.Za pošiljanje podatkov ni najboljša izbira, če v vsakem stanju potrebujete nekaj zelo varnega ali zanesljivega.

Nasveti za izbiro pravega IR senzorja ali LED

• Prepričajte se, da lahko senzor zazna stvari na razdalji, ki jo potrebujete.

• Preverite, ali IR LED in senzor uporabljata isto vrsto infrardeče svetlobe, običajno med 850 in 950 nanometrov.

• Izberite vrsto senzorja, ki ustreza vašemu projektu - uporabite aktivnega, če morate zaznati predmete, in pasivno, če želite začutiti gibanje ali toploto.

• IR LED mora biti dovolj svetla, da doseže senzor, še posebej, če je med njimi prostor.

• Izberite dele, ki so prave velikosti in uporabite pravo količino moči za vaše vezje.

• Odločite se, ali potrebujete senzor, ki daje preproste signale (digitalne) ali spreminjajoče se vrednosti (analogne), na podlagi nastavitve vašega vezja.

• Če bo vaš projekt v svetli svetlobi, izberite senzor, ki lahko filtrira dodatno svetlobo.

• Vedno preverite podatkovni list, da razumete, koliko napetosti in trenutka deli potrebujejo.

Zaključek

IR tehnologija je enostavna za uporabo in dobro deluje v številnih majhnih napravah.Pomaga zaznati gibanje, pošiljanje signalov in narediti stroje pametneje.Če nekaj izdelujete ali popravljate z IR deli, bo vedenje, kako delujejo, veliko pomagalo.