Cách tạo cảm biến tiệm cận: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Hướng dẫn cách tạo mạch cảm biến tiệm cận Hồng ngoại (IR) cùng với giải thích chi tiết về cách hoạt động của mạch. Độ nhạy hoặc Phạm vi phát hiện cũng có thể được kiểm soát bằng cách điều chỉnh chiết áp.

Bước 1: Hướng dẫn bằng video

Bước 2: Các thành phần bắt buộc

1. LM 358 IC2.1 LED hồng ngoại cặp PhotoDiode3. Biến trở: 470, 270R, 10K4.

Bước 3: Giải thích hoạt động của mạch:

Thành phần cảm biến trong mạch này là diode quang IR. Càng nhiều ánh sáng hồng ngoại chiếu vào điốt quang IR, thì càng có nhiều dòng điện chạy qua nó. (Năng lượng từ sóng IR được hấp thụ bởi các điện tử tại điểm tiếp giáp p-n của điốt quang IR, làm cho dòng điện chạy qua) Dòng điện này khi chạy qua điện trở 10k, gây ra chênh lệch điện thế (điện áp) phát triển. Độ lớn của hiệu điện thế này được cho bởi định luật Ôm, V = IR. Khi giá trị của điện trở là không đổi, điện áp trên điện trở tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy qua, tỷ lệ thuận với lượng sóng hồng ngoại tới trên điốt quang IR. gần đèn LED hồng ngoại, cặp Điốt quang, lượng tia hồng ngoại từ đèn LED hồng ngoại phản xạ và chiếu vào điốt quang IR tăng lên và do đó điện áp tại điện trở tăng (từ suy luận trong đoạn trước). Chúng tôi so sánh sự thay đổi điện áp này (gần đối tượng hơn là điện áp ở điện trở 10K / điốt quang IR) với điện áp tham chiếu cố định (Được tạo bằng chiết áp). Ở đây, IC LM358 (A so sánh / OpAmp) được sử dụng để so sánh cảm biến và điện áp tham chiếu. Đầu cực dương của photodiode (Đây là điểm mà điện áp thay đổi tỷ lệ với khoảng cách đối tượng) được kết nối với đầu vào không đảo ngược của OpAmp và điện áp tham chiếu được kết nối với đầu vào đảo ngược của OpAmp. OpAmp hoạt động theo cách mà bất cứ khi nào điện áp ở đầu vào không đảo ngược lớn hơn điện áp ở đầu vào đảo ngược, đầu ra sẽ BẬT. Khi không có vật thể nào ở gần cảm biến tiệm cận IR, chúng ta cần tắt đèn LED. Vì vậy, chúng tôi điều chỉnh chiết áp để làm cho điện áp ở đầu vào đảo ngược nhiều hơn so với đầu vào không đảo., điều này khiến OpAmp bật đèn LED. Theo cách tương tự, khi đối tượng di chuyển ra xa cảm biến tiệm cận IR, điện áp tại đầu vào không đảo ngược sẽ giảm và tại một số điểm trở nên nhỏ hơn đầu vào đảo ngược, điều này khiến OpAmp tắt đèn LED.

Bước 4: Sơ đồ mạch

Bước 5: Hướng dẫn khắc phục sự cố

Kiểm tra kép tất cả các kết nối bằng cách tham khảo sơ đồ mạch. 2. Kiểm tra xem đèn LED có hoạt động bình thường không. (Máy ảnh kỹ thuật số có thể phát hiện ánh sáng hồng ngoại, vì vậy bạn có thể kiểm tra xem đèn LED hồng ngoại có hoạt động hay không bằng cách sử dụng bất kỳ máy ảnh kỹ thuật số nào) 3. Điốt quang hồng ngoại được sử dụng trong video này có màu trắng và đèn LED hồng ngoại có màu đen. Nhưng nó cũng có thể là cách khác trong trường hợp của bạn. Bạn có thể xác định cái nào là LED / Photo-diode bằng cách kết nối riêng biệt cả cặp đôi diode, photo-diode với nguồn điện (thông qua điện trở 220) và xem cái nào phát sáng bằng máy ảnh kỹ thuật số. núm của chiết áp, đèn LED sẽ tắt và ở vị trí cực khác, đèn LED sẽ sáng. Bây giờ bạn có thể bắt đầu xoay núm của chiết áp ở vị trí cực đại nơi đèn LED bật sáng, cho đến khi đèn LED tắt. Bây giờ cảm biến tiệm cận IR sẽ hoạt động bình thường.