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紅外測距傳感器 

一、原理介紹：

Sharp的紅外傳感器都是基于一個(gè)原理，三角測量原理。紅外發(fā)射器按照的角度發(fā)射紅外光束，當(dāng)遇到物體以后，光束會(huì)反射回來，如圖1所示。反射回來的紅外光線被CCD檢測器檢測到以后，會(huì)獲得一個(gè)偏移值L，利用三角關(guān)系，在知道了發(fā)射角度a，偏移距L，中心矩X，以及濾鏡的焦距f以后，傳感器到物體的距離D就可以通過幾何關(guān)系計(jì)算出來了。 

圖1：三角測量原理

可以看到，當(dāng)D的距離近的時(shí)候，L值會(huì)相當(dāng)大，過CCD的探測范圍，這時(shí)，雖然物體很近，但是傳感器反而看不到了。當(dāng)物體距離D很大時(shí)，L值就會(huì)很小。這時(shí)CCD檢測器能否分辨得出這個(gè)很小的L值成為關(guān)鍵，也就是說CCD的分辨率決定能不能獲得的L值。要檢測越是遠(yuǎn)的物體，CCD的分

辨率要求就越高。

二、非線性輸出：

Sharp GS2XX系列的傳感器的輸出是非線性的。每個(gè)型號(hào)的輸出曲線同。所以，在實(shí)際使用前，能對所使用的傳感器進(jìn)行一下校正。對每個(gè)型號(hào)的傳感器創(chuàng)建一張曲線圖，以便在實(shí)際使用中獲得真實(shí)的測量數(shù)據(jù)。下圖是典型的Sharp GP2D12的輸出曲線圖。

圖2：Sharp GP2D12輸出曲線

從上圖中，可以看到，當(dāng)被探測物體的距離小于10cm的時(shí)候，輸出電壓急劇下降，也就是說從電壓讀數(shù)來看，物體的距離應(yīng)該是越來越遠(yuǎn)了。但是實(shí)際上并不是這樣的，想象一下，你的機(jī)器人本來正在慢慢的靠近障礙物，突然發(fā)現(xiàn)障礙物消失了，一般來說，你的控制程序會(huì)讓你的機(jī)器人以全速移動(dòng)，結(jié)果就是，"砰"的一聲。當(dāng)然了，解決這個(gè)方法也不是沒有，這里有個(gè)小技巧。要改變一下傳感器的安裝位置，使它到機(jī)器人的外圍的距離大于小探測距離就可以了。如圖3所示:

圖3：可以避免探測誤差的安裝圖示

三、使用說明：

1、安裝時(shí)，將紅外測距傳感器接于機(jī)器人主板的模擬輸入口；
  2、紅外測距傳感器輸出的是電壓變化值，直接讀取模擬口端口數(shù)據(jù)，數(shù)值為0~1023，距離越遠(yuǎn)數(shù)值越小，距離越近數(shù)值越大；如需顯示距離值，則需要轉(zhuǎn)換。

參數(shù)說明：
  1、測量距離：10~80cm
  2、工作電壓：5v
  3、平均電流：Imax=50mA

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