紅外測距傳感器(IR distance measuring sensor),它由PSD(positionsensitive detector)傳感器,紅外激光器和一個(gè)處理信號的集成電路IC構(gòu)成。目前這種PDF芯片和紅外測距傳感器都被國外公司壟斷,但我們通過自己的努力開發(fā)除了一款*自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)PSD芯片,能夠準(zhǔn)確探測入射光的位置。同時(shí)我們對芯片進(jìn)行了功能化的封裝,推出了具備完整功能的MD0400紅外測距傳感器,在近距離探測的功能上甚至還要優(yōu)于國外同類產(chǎn)品??商娲鶶harp公司的GP2Y0A51SK0F,可天士(Kodenshi)推出的ORA2S01,在功能大致相同的情況之下,可以優(yōu)先選擇這款國產(chǎn)的測距傳感器,性價(jià)比較高,大批量購買價(jià)格更低,發(fā)貨周期快。這款PSD傳感器的升級款在測量距離的同時(shí)還可以測量角度,準(zhǔn)確判斷出物體的方位,主要應(yīng)用于掃地機(jī)器人,FOV120°~140°的探測,手勢檢測傳感器,陽光雨量傳感器等。
如下圖所示,其工作原理為激光源發(fā)射到物體表面后,發(fā)生漫反射,反射到PSD傳感器上進(jìn)行光信號的接受,再利用CCD圖像處理發(fā)射與接受的時(shí)間差,通過三角函數(shù)計(jì)算后得出與物體之間的距離。紅外測距傳感器能夠在不需要反光板或是反射率低的情況下就能實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的測量,同時(shí)它還具有測量范圍廣,響應(yīng)時(shí)間短,整體結(jié)構(gòu)緊湊,安裝方便的優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用在人工智能,汽車?yán)走_(dá),無人駕駛,工業(yè)制造,農(nóng)業(yè)種植,事等等重點(diǎn)領(lǐng)域中。
PSD傳感器的特點(diǎn)
-使用VESEL激光器與PSD傳感器
-IC計(jì)算,可模擬輸出類型
-測量周期:16ms
-距離探測范圍:0~150mm
-探測視場角FOV:120°或更大
-尺寸:26.5mm×10.43mm×14.8mm
三種主流紅外測距傳感器的規(guī)格參數(shù): (Ta=25℃)
參數(shù)/品牌 | Mircobox | 夏普(Sharp) | 可天士(Kodenshi) |
產(chǎn)地 | 中國 | 日本 | 日本 |
型號 | MD0400 | GP2Y0A51SK0F | ORA2S01 |
電源電壓Vcc (V) | 0~+6.8 | -0.3~+7 | -0.3~+7 |
輸出端電壓Vo (V) | -0.3~0.3 | -0.3~Vcc+0.3 | -0.3~Vcc+0.3 |
工作溫度Topr (℃) | -10~+60 | -10~60 | -10~60 |
保存溫度Tstg (℃) | -40~+70 | -40~+70 | -20~+70 |
*工作電源電壓Vcc (V) | 4.5~5.5 | 4.5~5.5 | 4.5~5.5 |
探測距離(mm) | 0~150 | 20~150 | 15~15 |
尺寸(mm^3) | 26.5mm×10.4mm×14.8mm | 17.2mm×10mm×4.6mm | 27.0mm×10.8mm×12.0mm |
發(fā)射光源 | VESEL激光器 | LED | LED |
測量周期(ms) | 16 | 16.5 | 16 |
數(shù)據(jù)計(jì)算類型 | IC計(jì)算 | IC計(jì)算 | IC計(jì)算 |
電光特性三者對比: (Ta=25℃,Vcc=5V)
Mircobox | 參數(shù) | 約束條件 | 小值 | 標(biāo)準(zhǔn)值 | 大值 |
MD0400 | 電流平均消耗Icc(mA) | - | - | 18 | 27 |
探測距離△L (cm) | NA | 0 | - | 15 | |
輸出電壓Vo (V) | L=15cm→0cm | 0.65 | - | 1.05 | |
輸出振幅△Vo(V) | L=15cm | 2.25 | - | 2.85 | |
Sharp | 參數(shù) | 約束條件 | 小值 | 標(biāo)準(zhǔn)值 | 大值 |
GP2Y0A51SK0F | 電流平均消耗Icc(mA) | L=15cm | - | 12 | 22 |
探測距離△L (cm) | - | 2 | - | 15 | |
輸出電壓Vo (V) | L=15cm | 0.25 | 0.4 | 0.55 | |
輸出振幅△Vo(V) | L=15cm→2cm | 1.35 | 1.65 | 1.95 | |
可天士(Kodenshi) | 參數(shù) | 約束條件 | 小值 | 標(biāo)準(zhǔn)值 | 大值 |
ORA2S01 | 電流平均消耗Icc(mA) | - | - | 18 | 27 |
探測距離△L (cm) | - | 1.5 | - | 15 | |
輸出電壓Vo (V) | L=7cm | 0.65 | - | 1.05 | |
輸出振幅△Vo(V) | L=15cm→1.5cm | 2.25 | - | 2.85 |
電路圖
尺寸示意圖
應(yīng)用:
-手勢檢測傳感器
-陽光雨量傳感器
-煙霧報(bào)警器
-活動物體檢測
-特定物體追蹤
-120°FOV避障