+86 0755 83233703
MARPOSS光电传感器的工作原理
MARPOSS光电传感(gan)器工(gong)作原理(li)(红外线光电传感(gan)器原理(li))
MARPOSS光电传感器是(shi)通过把光强度的变(bian)化转换成电信号(hao)的变(bian)化来实现控制(zhi)的。
MARPOSS光电传感器(qi)在一般(ban)情(qing)况(kuang)下(xia)，有三部分(fen)构成，它(ta)们分(fen)为(wei)：发送器(qi)、接收器(qi)和检测电路。
发(fa)(fa)送器对准目标发(fa)(fa)射光(guang)束(shu)，发(fa)(fa)射的(de)光(guang)束(shu)一般来源(yuan)于半导体光(guang)源(yuan)，发(fa)(fa)光(guang)二(er)极(ji)管(guan)(LED)、激光(guang)二(er)极(ji)管(guan)及红外发(fa)(fa)射二(er)极(ji)管(guan)。光(guang)束(shu)不间断(duan)地发(fa)(fa)射，或者改(gai)变脉冲宽(kuan)度。接(jie)收(shou)器有光(guang)电(dian)二(er)极(ji)管(guan)、光(guang)电(dian)三极(ji)管(guan)、光(guang)电(dian)池组成。在(zai)(zai)接(jie)收(shou)器的(de)前面，装有光(guang)学元件(jian)如透(tou)镜和光(guang)圈等。在(zai)(zai)其后(hou)面是检(jian)测电(dian)路，它能滤出有效信(xin)号(hao)和应用该信(xin)号(hao)。
此外，光电(dian)开关(guan)的结(jie)构元(yuan)件中还有发射板和光导纤(xian)维。
三角(jiao)(jiao)反(fan)(fan)射(she)板是结构牢固的(de)发射(she)装置(zhi)。它由(you)很小的(de)三角(jiao)(jiao)锥体反(fan)(fan)射(she)材料组成，能够使光束准确地从反(fan)(fan)射(she)板中返回，具有实(shi)用(yong)意义。它可以在与光轴(zhou)0到25的(de)范围改变发射(she)角(jiao)(jiao)，使光束几乎是从一根(gen)发射(she)线，经过反(fan)(fan)射(she)后，还是从这根(gen)反(fan)(fan)射(she)线返回。
分类和工作方式
⑴槽型MARPOSS光电传感器
把一个(ge)(ge)光(guang)(guang)发(fa)射器和一个(ge)(ge)接收(shou)器面对面地装在(zai)(zai)一个(ge)(ge)槽的(de)两(liang)侧的(de)是槽形光(guang)(guang)电(dian)。发(fa)光(guang)(guang)器能发(fa)出红外光(guang)(guang)或可见(jian)光(guang)(guang)，在(zai)(zai)无阻情况下(xia)光(guang)(guang)接收(shou)器能收(shou)到光(guang)(guang)。但当被(bei)检(jian)测物体从(cong)槽中通(tong)过时，光(guang)(guang)被(bei)遮挡，光(guang)(guang)电(dian)开关便动作。输出一个(ge)(ge)开关控(kong)制信号，切(qie)断或接通(tong)负(fu)载电(dian)流(liu)，从(cong)而完(wan)成一次控(kong)制动作。槽形开关的(de)检(jian)测距离因为受整(zheng)体结构(gou)的(de)限制一般只有几厘米(mi)。
⑵对射型MARPOSS光(guang)电传感器
若把发光(guang)(guang)器(qi)(qi)和收(shou)(shou)光(guang)(guang)器(qi)(qi)分离开，就(jiu)(jiu)(jiu)可使检(jian)测(ce)距(ju)离加大。由一(yi)个(ge)发光(guang)(guang)器(qi)(qi)和一(yi)个(ge)收(shou)(shou)光(guang)(guang)器(qi)(qi)组(zu)成的光(guang)(guang)电开关(guan)就(jiu)(jiu)(jiu)称为对(dui)(dui)射分离式光(guang)(guang)电开关(guan)，简称对(dui)(dui)射式光(guang)(guang)电开关(guan)。它的检(jian)测(ce)距(ju)离可达(da)几米乃至(zhi)几十米。使用时把发光(guang)(guang)器(qi)(qi)和收(shou)(shou)光(guang)(guang)器(qi)(qi)分别装(zhuang)在检(jian)测(ce)物通过路径的两侧，检(jian)测(ce)物通过时阻挡光(guang)(guang)路，收(shou)(shou)光(guang)(guang)器(qi)(qi)就(jiu)(jiu)(jiu)动作(zuo)输出一(yi)个(ge)开关(guan)控制信号(hao)。
⑶反光(guang)板型光(guang)电开关
把发光(guang)器和收光(guang)器装入同一(yi)个装置内，在它的前方装一(yi)块反(fan)光(guang)板(ban)(ban)，利(li)用(yong)反(fan)射原理完成光(guang)电控(kong)制(zhi)作用(yong)的称(cheng)为反(fan)光(guang)板(ban)(ban)反(fan)射式(或反(fan)射镜反(fan)射式)光(guang)电开关。正常(chang)情况(kuang)下(xia)，发光(guang)器发出的光(guang)被反(fan)光(guang)板(ban)(ban)反(fan)射回来被收光(guang)器收到;一(yi)旦光(guang)路被检测物挡住(zhu)，收光(guang)器收不到光(guang)时，光(guang)电开关就动(dong)作，输出一(yi)个开关控(kong)制(zhi)信号(hao)。
⑷扩散(san)反射型光电开(kai)关
它的检(jian)测(ce)头里也装有(you)一(yi)(yi)个(ge)发光(guang)(guang)器和(he)一(yi)(yi)个(ge)收(shou)(shou)光(guang)(guang)器，但前方(fang)没(mei)有(you)反光(guang)(guang)板。正常情况下发光(guang)(guang)器发出(chu)的光(guang)(guang)收(shou)(shou)光(guang)(guang)器是找不到(dao)的。当检(jian)测(ce)物通过时挡住(zhu)了光(guang)(guang)，并(bing)把光(guang)(guang)部分(fen)反射(she)回来(lai)，收(shou)(shou)光(guang)(guang)器就(jiu)收(shou)(shou)到(dao)光(guang)(guang)信号，输出(chu)一(yi)(yi)个(ge)开关信号。
MARPOSS光电传(chuan)感器红外接(jie)收头工作原理
红外接收头一(yi)般是接收、放大、解(jie)调一(yi)体头，一(yi)般红外信(xin)号经接收头解(jie)调后，数据 “0”和“1”的(de)(de)区别通常(chang)体现在高低电平的(de)(de)时间(jian)长短或(huo)信(xin)号周期上，单片机解(jie)码时，通常(chang)将接收头输出脚连接到单片机的(de)(de)外部中(zhong)断(duan)，结(jie)合定时器判断(duan)外部中(zhong)断(duan)间(jian)隔的(de)(de)时间(jian)从而(er)获取数据。重点是找到数据“0”与“1”间(jian)的(de)(de)波形(xing)差(cha)别。
3条腿的(de)(de)红(hong)(hong)外接(jie)收(shou)头(tou)一般是接(jie)收(shou)、放大(da)、解调一体头(tou)，接(jie)收(shou)头(tou)输(shu)出的(de)(de)是解调后的(de)(de)数据信(xin)号(具体的(de)(de)信(xin)号格式，搜“红(hong)(hong)外 信(xin)号 格式”，一大(da)把(ba))，单片机里面需要相应(ying)的(de)(de)读取(qu)程(cheng)序。
红(hong)(hong)外(wai)通(tong)信(xin)(xin)是利用红(hong)(hong)外(wai)技(ji)术实现两点间的近距离(li)保密通(tong)信(xin)(xin)和信(xin)(xin)息转发。它(ta)一般由红(hong)(hong)外(wai)发射(she)和接收系统(tong)两部(bu)分组成(cheng)。发射(she)系统(tong)对(dui)一个红(hong)(hong)外(wai)辐射(she)源进行调制后发射(she)红(hong)(hong)外(wai)信(xin)(xin)号，而接收系统(tong)用光学装置和红(hong)(hong)外(wai)探(tan)测器进行接收，就构成(cheng)红(hong)(hong)外(wai)通(tong)信(xin)(xin)系统(tong)。
先讲一(yi)讲什(shen)么是(shi)红(hong)(hong)(hong)外线(xian)(xian)。我们知道，人的(de)(de)眼睛能看到的(de)(de)可见光(guang)按(an)波(bo)长(zhang)从长(zhang)到短(duan)排列，依次为(wei)(wei)红(hong)(hong)(hong)、橙、黄、绿、青、蓝、紫(zi)。其中红(hong)(hong)(hong)光(guang)的(de)(de)波(bo)长(zhang)范(fan)(fan)围(wei)为(wei)(wei)0.62～0.76μm;紫(zi)光(guang)的(de)(de)波(bo)长(zhang)范(fan)(fan)围(wei)为(wei)(wei)0.38～0.46μm。比紫(zi)光(guang)波(bo)长(zhang)还(hai)短(duan)的(de)(de)光(guang)叫紫(zi)外线(xian)(xian)，比红(hong)(hong)(hong)光(guang)波(bo)长(zhang)还(hai)长(zhang)的(de)(de)光(guang)叫红(hong)(hong)(hong)外线(xian)(xian)。红(hong)(hong)(hong)外线(xian)(xian)遥控就是(shi)利用波(bo)长(zhang)为(wei)(wei)0.76～1.5μm之间的(de)(de)近(jin)红(hong)(hong)(hong)外线(xian)(xian)来传送控制信号的(de)(de)。
红外遥控系统
常用的红外(wai)(wai)(wai)遥控系统(tong)一(yi)般分(fen)发(fa)(fa)(fa)(fa)射和接收(shou)两个部(bu)分(fen)。发(fa)(fa)(fa)(fa)射部(bu)分(fen)的主要(yao)元件(jian)为(wei)红外(wai)(wai)(wai)发(fa)(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)二(er)极(ji)管(guan)(guan)。它实际上是(shi)(shi)一(yi)只(zhi)特(te)殊的发(fa)(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)二(er)极(ji)管(guan)(guan)，由于(yu)其(qi)内部(bu)材料不(bu)(bu)同于(yu)普通(tong)发(fa)(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)二(er)极(ji)管(guan)(guan)，因(yin)而在(zai)其(qi)两端施加一(yi)定(ding)(ding)电压时，它便发(fa)(fa)(fa)(fa)出的是(shi)(shi)红外(wai)(wai)(wai)线而不(bu)(bu)是(shi)(shi)可见光(guang)(guang)(guang)。目前大量使用的红外(wai)(wai)(wai)发(fa)(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)二(er)极(ji)管(guan)(guan)发(fa)(fa)(fa)(fa)出的红外(wai)(wai)(wai)线波长为(wei)940nm左右(you)，外(wai)(wai)(wai)形与普通(tong)发(fa)(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)二(er)极(ji)管(guan)(guan)相同，只(zhi)是(shi)(shi)颜(yan)色不(bu)(bu)同。红外(wai)(wai)(wai)发(fa)(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)二(er)极(ji)管(guan)(guan)一(yi)般有(you)黑色、深(shen)蓝、透明三种(zhong)颜(yan)色。判(pan)断红外(wai)(wai)(wai)发(fa)(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)二(er)极(ji)管(guan)(guan)好坏(huai)的办法与判(pan)断普通(tong)二(er)极(ji)管(guan)(guan)一(yi)样：用万用表电阻挡(dang)量一(yi)下红外(wai)(wai)(wai)发(fa)(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)二(er)极(ji)管(guan)(guan)的正(zheng)、反向电阻即可。红外(wai)(wai)(wai)发(fa)(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)二(er)极(ji)管(guan)(guan)的发(fa)(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)效率要(yao)用专门(men)的仪器(qi)才能精确(que)测定(ding)(ding)，而业余条(tiao)件(jian)下只(zhi)能用拉(la)距法来粗略判(pan)定(ding)(ding)。
接(jie)收(shou)部分(fen)的(de)(de)红(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)接(jie)收(shou)管(guan)(guan)是(shi)(shi)一种光敏(min)二(er)极(ji)管(guan)(guan)。在实际(ji)应(ying)用(yong)中要给红(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)接(jie)收(shou)二(er)极(ji)管(guan)(guan)加(jia)反(fan)向(xiang)偏压，它才(cai)能正常工(gong)作，亦即红(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)接(jie)收(shou)二(er)极(ji)管(guan)(guan)在电路中应(ying)用(yong)时是(shi)(shi)反(fan)向(xiang)运用(yong)，这样才(cai)能获(huo)得较高的(de)(de)灵敏(min)度。红(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)接(jie)收(shou)二(er)极(ji)管(guan)(guan)一般有圆(yuan)形和方形两种。
由于红(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)发(fa)(fa)光二(er)极管的(de)(de)发(fa)(fa)射(she)(she)功(gong)率一(yi)(yi)(yi)般都(dou)较小(100mW左(zuo)右)，所以(yi)红(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)接(jie)收(shou)二(er)极管接(jie)收(shou)到(dao)的(de)(de)信号比较微弱，因此就(jiu)要(yao)增(zeng)加高增(zeng)益放大(da)电(dian)路(lu)。前些(xie)年常(chang)用(yong)μPC1373H、CX20106A等红(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)接(jie)收(shou)专用(yong)放大(da)电(dian)路(lu)。最(zui)近几年不(bu)论是(shi)业余(yu)制(zhi)作还(hai)是(shi)正式产品，大(da)多都(dou)采(cai)用(yong)成(cheng)品红(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)接(jie)收(shou)头(tou)(tou)。成(cheng)品红(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)接(jie)收(shou)头(tou)(tou)的(de)(de)封(feng)装(zhuang)大(da)致有(you)(you)两种：一(yi)(yi)(yi)种采(cai)用(yong)铁皮屏(ping)蔽;一(yi)(yi)(yi)种是(shi)塑(su)料封(feng)装(zhuang)。均有(you)(you)三只(zhi)引(yin)脚(jiao)(jiao)，即(ji)电(dian)源正(VDD)、电(dian)源(GND)和(he)数据(ju)输(shu)出(VO或OUT)。红(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)接(jie)收(shou)头(tou)(tou)的(de)(de)引(yin)脚(jiao)(jiao)排列(lie)因型号不(bu)同(tong)而不(bu)尽相同(tong)，可(ke)参考厂家的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)说(shuo)明。成(cheng)品红(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)接(jie)收(shou)头(tou)(tou)的(de)(de)优点是(shi)不(bu)需要(yao)复杂的(de)(de)调(diao)试和(he)外(wai)(wai)(wai)(wai)壳屏(ping)蔽，使(shi)(shi)用(yong)起来如同(tong)一(yi)(yi)(yi)只(zhi)三极管，非常(chang)方便。但在(zai)使(shi)(shi)用(yong)时注意(yi)成(cheng)品红(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)接(jie)收(shou)头(tou)(tou)的(de)(de)载波频率。红(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)遥控常(chang)用(yong)的(de)(de)载波频率为(wei)38kHz，这是(shi)由发(fa)(fa)射(she)(she)端(duan)所使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)455kHz晶振来决(jue)定的(de)(de)。在(zai)发(fa)(fa)射(she)(she)端(duan)要(yao)对晶振进行整数分(fen)频，分(fen)频系(xi)数一(yi)(yi)(yi)般取12，所以(yi)455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz。也有(you)(you)一(yi)(yi)(yi)些(xie)遥控系(xi)统采(cai)用(yong)36kHz、40kHz、56kHz等，一(yi)(yi)(yi)般由发(fa)(fa)射(she)(she)端(duan)晶振的(de)(de)振荡频率来决(jue)定。
红外遥(yao)控(kong)的特(te)点是不(bu)(bu)(bu)影(ying)响周(zhou)边环境、不(bu)(bu)(bu)干(gan)扰(rao)其(qi)它电(dian)器设备(bei)。由于其(qi)无法(fa)穿透墙(qiang)壁(bi)，故不(bu)(bu)(bu)同(tong)房间的家用电(dian)器可使用通用的遥(yao)控(kong)器而(er)不(bu)(bu)(bu)会产生(sheng)相互干(gan)扰(rao);电(dian)路(lu)调(diao)试简单，只要按(an)给(ji)定(ding)电(dian)路(lu)连(lian)接无误(wu)，一(yi)般(ban)不(bu)(bu)(bu)需任何调(diao)试即可投入工作;编解(jie)码(ma)容易，可进行多路(lu)遥(yao)控(kong)。
由于各生产(chan)厂家生产(chan)了(le)大量红外遥控专用集成(cheng)电(dian)路，需要(yao)时按图索(suo)骥即可。因此(ci)，现在(zai)红外遥控在(zai)家用电(dian)器、室(shi)内近距离(小于10米)遥控中得到了(le)广泛(fan)的应用。
多路控制的红外遥控系统
多(duo)路(lu)控(kong)(kong)制的(de)(de)红外发(fa)射(she)部分一(yi)般(ban)有(you)许多(duo)按(an)键，代表不同的(de)(de)控(kong)(kong)制功能(neng)。当发(fa)射(she)端(duan)按(an)下某一(yi)按(an)键时(shi)(shi)，相(xiang)应(ying)地在接收(shou)端(duan)有(you)不同的(de)(de)输(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)状态。接收(shou)端(duan)的(de)(de)输(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)状态大致(zhi)可(ke)分为脉(mai)冲(chong)(chong)、电平(ping)(ping)(ping)、自锁(suo)、互锁(suo)、数(shu)据五种(zhong)形式。“脉(mai)冲(chong)(chong)”输(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)是当按(an)发(fa)射(she)端(duan)按(an)键时(shi)(shi)，接收(shou)端(duan)对(dui)应(ying)输(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)端(duan)输(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)一(yi)个“有(you)效(xiao)脉(mai)冲(chong)(chong)”，宽度(du)一(yi)般(ban)在100ms左右(you)。“电平(ping)(ping)(ping)”输(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)是指发(fa)射(she)端(duan)按(an)下键时(shi)(shi)，接收(shou)端(duan)对(dui)应(ying)输(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)端(duan)输(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)“有(you)效(xiao)电平(ping)(ping)(ping)”，发(fa)射(she)端(duan)松开键时(shi)(shi)，接收(shou)端(duan)“有(you)效(xiao)电平(ping)(ping)(ping)”消失。此处的(de)(de)“有(you)效(xiao)脉(mai)冲(chong)(chong)”和“有(you)效(xiao)电平(ping)(ping)(ping)”，可(ke)能(neng)是高、也可(ke)能(neng)是低，取决于相(xiang)应(ying)输(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)脚的(de)(de)静态状况，如(ru)静态时(shi)(shi)为低，则(ze)“高”为有(you)效(xiao);如(ru)静态时(shi)(shi)为高，则(ze)“低”为有(you)效(xiao)。大多(duo)数(shu)情况下“高”为有(you)效(xiao)。
“自锁”输(shu)(shu)(shu)出(chu)是(shi)指(zhi)(zhi)发射端(duan)每按一(yi)次某一(yi)个(ge)键，接收端(duan)对(dui)应输(shu)(shu)(shu)出(chu)端(duan)改变一(yi)次状态，即(ji)原(yuan)来(lai)为(wei)高(gao)电(dian)(dian)平(ping)变为(wei)低电(dian)(dian)平(ping)，原(yuan)来(lai)为(wei)低电(dian)(dian)平(ping)变为(wei)高(gao)电(dian)(dian)平(ping)。此(ci)种输(shu)(shu)(shu)出(chu)适(shi)合(he)用(yong)作(zuo)电(dian)(dian)源开关、静音控制(zhi)等(deng)。有(you)时(shi)亦(yi)称这种输(shu)(shu)(shu)出(chu)形式(shi)为(wei)“反相”。“互锁”输(shu)(shu)(shu)出(chu)是(shi)指(zhi)(zhi)多个(ge)输(shu)(shu)(shu)出(chu)互相清除(chu)，在同(tong)一(yi)时(shi)间内只(zhi)有(you)一(yi)个(ge)输(shu)(shu)(shu)出(chu)有(you)效。电(dian)(dian)视(shi)机的(de)(de)选台就属此(ci)种情(qing)况(kuang)，其它如调(diao)光、调(diao)速、音响的(de)(de)输(shu)(shu)(shu)入选择等(deng)。“数(shu)(shu)据(ju)”输(shu)(shu)(shu)出(chu)是(shi)指(zhi)(zhi)把一(yi)些发射键编上号(hao)码，利(li)用(yong)接收端(duan)的(de)(de)几个(ge)输(shu)(shu)(shu)出(chu)形成一(yi)个(ge)二进(jin)制(zhi)数(shu)(shu)，来(lai)代表(biao)不(bu)同(tong)的(de)(de)按键输(shu)(shu)(shu)入。一(yi)般情(qing)况(kuang)下，接收端(duan)除(chu)了几位(wei)数(shu)(shu)据(ju)输(shu)(shu)(shu)出(chu)外，还应有(you)一(yi)位(wei)“数(shu)(shu)据(ju)有(you)效”输(shu)(shu)(shu)出(chu)端(duan)，以便后级(ji)适(shi)时(shi)地(di)来(lai)取数(shu)(shu)据(ju)。这种输(shu)(shu)(shu)出(chu)形式(shi)一(yi)般用(yong)于(yu)与(yu)单(dan)片(pian)机或微机接口。
MARPOSS光电传感器除(chu)以上输(shu)出形(xing)式(shi)外，还(hai)有“锁存(cun)”和“暂存(cun)”两种形(xing)式(shi)。所谓“锁存(cun)”输(shu)出是指对发射(she)端每次(ci)发的(de)信号(hao)，接收端对应输(shu)出予以“储存(cun)”，直至收到(dao)新(xin)的(de)信号(hao)为止;“暂存(cun)”输(shu)出与(yu)上述介绍(shao)的(de)“电(dian)平”输(shu)出类似。
电话： 0755-83233703
