如何使红外接近探测器不受日光影响?

电器工程 红外线的 接近传感器
2022-01-21 18:55:21

我正在尝试制作红外接近测量设备。

我希望它在 10 厘米或 4 英寸(可能是 15 厘米?)的范围内。我使用的频率是 10 KHz。这是我使用的电路,除了我使用了适合它们的 1 nF 电容器和电阻器-通过 10 KHz。我已将 LM358A 用于 OP-AMP,但我不知道我的 IR 二极管的零件 ID。

为了提高灵敏度并消除偏移,我使用 LM358A 内部的另一个 OP-AMP 添加了一个增益为 10 的差分放大器。我使用了一个电位器来设置要从下面的电路中减去的电压。

有用!具有合理的线性度。然而,电压电平随日光强度而变化。

有没有办法使用 LDR 使该设备不受日光影响?我尝试将 LDR 与偏移消除电位器并联连接,但是,很明显,这并没有给出好的、合乎逻辑的结果。我没有任何红外滤光片,从土耳其的 Farnell 或类似的地方得到它们真的很贵。

示意图

这里

编辑:

这是我的示意图:

我的示意图

4个回答

我不认为使用 LDR 的信号可以做很多事情,因为电路已经具有某种环境光抑制功能:它是电容器 C8 上的高通滤波器。

我同意 MikeJ-UK 的观点,即信号可能被环境光饱和。

如果您只是想让接近传感器在更多环境光下工作,我建议在探测器前面放置一个红外滤光片。

如果这太容易了(或者您也有很多环境红外光,例如因为太阳照在探测器上):
您必须解决信号完全被环境光干扰的问题。

让我们假设由信号引起的光电流是一些微安或更少,并且环境光已经给你一些 0.1mA 输入分压器(D1/R10)只有一个非常小的信号电压。分压器中流动的电流(由环境光引起)越多,您的信号就越小。

仅仅增加放大率并没有帮助,因为噪声也会被放大,而且我认为您会进入必须关注信噪比的区域。

因此,与其在检测器上使用分压器,更好的方法是使用跨阻放大器:
在此处输入图像描述

其输出电压与光电流成线性关系。因此,无论您拥有多少环境光,这都会为您提供至少恒定的信号电平(另请参阅Bob Pease关于此问题的这篇文章)。

当然,这仅在一定范围内是正确的:如果您的放大器被卡住,您将无能为力。

所以带通滤波前的放大倍数不能太大。但是如果你让你的带通滤波器足够窄,你可以在之后进行巨大的放大(比如在无线电接收器中)。

您想从二极管信号中提取已知频率的幅度。正如您已经尝试过的那样,可以使用非常窄的带通滤波器来完成,但是有限制。另一种选择是使用锁定放大器它们可以比模拟带通滤波器好几个数量级。

锁定放大器基本上将您的输入信号与所需频率的参考信号相乘。然后对输出进行低通滤波。在此过程中,所有与参考不匹配的频率分量都不会产生任何显着的直流输出,因为不同周期的值会相互抵消。

我试图找到一些好的插图,并找到了LabView 应用说明和简短的功能描述

软件方式:微控制器

即用型芯片:AD630(肯定有便宜的)

好吧,虽然这里的想法看起来很优雅.. 好吧,如果你不能让它简单,那可能是不对的。Oli Glaser 可能是这里最好的主意,即使我之前自己也尝试过。您必须关闭 IR LED 以对环境光进行采样,然后再次将其打开以对您的读数进行采样,通过减去这些测量值,您将获得正确的测量值。由于光电晶体管的饱和水平,不会有什么不便,但这是你能摆脱的最好的。如果您有低功率 LED,则不建议使用 IR 电容滤波器。

我怀疑输入饱和了。在高环境光水平下,二极管通过接近 100uA,不会留下任何偏置。尝试减小 50k 电阻。