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紅外測距工作過程

職場更新时间:2025-01-10 23:21:21

導語：各種測距方法很多，目前應用較多的主要有PSD測距法、超聲時間法、帶運動機構的雙像比較法和反射能量法。

PSD測距法

利用三角測距原理，用一種稱之為位置敏感器件（Position Sensitive Device）的PSD元件來獲得兩路輸出信号，根據這兩路信号來獲得物體的距離量值。

超聲時間法

測量一束超聲波從發射到反射回儀器的時間來判斷被測距離。

帶運動機構的雙像比較法

這種方法比較複雜，系統中有兩套光路對被測物體成像，其中一套光路是經過可運動的反光鏡獲得的，接收系統及時比較兩套光路來的圖像，當二者一緻時，就可根據可運動反光鏡的位置來獲得物體的距離信息。

反射能量法

儀器發射一束光（通常是近紅外光）照射到被測物體表面，儀器同時接收被測物體的反射光能量，根據接收到的反射光能量來判斷被測物體的距離。在紅外測距系統中就是采用反射能量法。

紅外傳感器的測距基本原理為紅外發射電路的紅外發光管發出紅外光，經障礙物反射後，由紅外接收電路的光敏接收管接收前方物體反射光，據此判斷前方是否有障礙物。根據反射光的強弱可以判斷物體的距離，因為接收管接收的光強是随反射物體的距離變化而變化的，因而，距離近則反射光強，距離遠則反射光弱。

下圖為GP2D12紅外線測距傳感器的電壓值與距離值的關系曲線，從這個曲線可以看出，電壓輸出與距離成反比，而且是非線性關系。

紅外測距工作過程（兩張圖看懂紅外測距工作原理）1

根據上圖關系曲線，大約10cm距離時有2.55V輸出，80cm距離時有0.42V輸出。可以通過該曲線拟合出電壓值與距離值的數學關系式，但是這個關系式裡的距離是參考距離值，實際距離值=（參考距離值-0.42）cm。另外，由M128的ADC模拟通道采樣傳感器的信息，采樣的數據範圍是 0~1023，對應的電壓範圍是0~5V，每格數據代表0.004 9V，于是讀取的有效數據應該由86（0.42V）~520（2.548V）。所以最終可以推導出實際距離與采樣數據之間的關系式為：

實際距離=2 547.8/（（float）采樣數據×0.49-10.41）-0.42

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