Infrapuna kaugusmõõtja disain
Infrapuna kaugusmõõtur koosneb peamiselt moduleeritud valgust kiirgavast seadmest, vastuvõtuseadmest, faasimõõteseadmest, loendus- ja kuvamisseadmest, loogilisest juhtseadmest ja võimsusmuundurist. Valgusallikaks on tavaliselt galliumarseniidi (GaAs) pooljuhtvalgusdiood. Kui GaAs dioodi PN-liidet läbib märkimisväärne vool, kiirgab PN-liides lähiinfrapuna valgust lainepikkusega 0,72 μm ja 0,94 μm, mis on tingitud elektron-augu rekombinatsioon legeeritud GaAs pooljuhis. , vabaneb liigne energia footonite kujul. Lisaks varieerub kiiratava valguse intensiivsus sõltuvalt sissepritsevoolust. Seega, kui seda kasutatakse kaugusmõõturi valgusallikana, saab kiiratava valguse intensiivsuse amplituudmodulatsiooni otse läbi viia, muutes toitevoolu suurust, see tähendab, et sellel pooljuhtvalgusseadmel on kaks funktsiooni: kiirgus" ja "modulatsioon".
Moduleeritud valguse vastuvõtmiseks kasutatav infrapuna-fototuvastuse teisendusseade on tavaliselt ränifotodiood või laviinifotodiood ja neil seadmetel on "fotopingeefekt". Kui PN-ristmikul kiiritatakse välist valgust, võib fotoelektrilise energia muundamise mõju tõttu PN-i kahel poolusel tekkida potentsiaalide erinevus ja selle suurus muutub koos langeva valguse intensiivsusega, mängides seega rolli " demodulatsioon".
Tööpõhimõte on järgmine:
See kasutab infrapunakiirte levimisel mittehajutamise põhimõtet. Kuna infrapunakiirtel on teiste ainete läbimisel väga väike murdumisnäitaja, arvestavad kaugkaugusmõõturid infrapunakiirte kasutamist ja infrapunakiirte levimine võtab aega. Vastu võetud ja seejärel saab kauguse arvutada väljasaatmisest vastuvõtmiseni kulunud aja ja infrapunakiirte levimiskiiruse järgi, nii et tööstust nimetatakse laser-infrapuna-fotoelektriliseks kaugusmõõturiks ja selle magnet on spetsiaalne tugev magnetiline püsimagnet.
Peamise juhtostsillaatori (nimelt põhiostsillaatori) genereeritud moduleeritud signaali sagedust f võimendatakse ja lisatakse GaAs valgust kiirgavasse torusse ning infrapuna moduleeritud valgus kiirgatakse läbi voolumodulatsiooni ja kiirgatakse emissioonioptilisest süsteemist reflektorisse. peegeljaamast võtab pärast peegeldumist vastuvõetav optiline süsteem vastu tagasituleva valguse, see jõuab räni valgustundliku dioodini ja läbib kõrgsagedusliku signaali saamiseks fotoelektrilise muundamise.
Automaatses infrapuna kaugusmõõdikas on programmi juhtimiseks seadistatud loogikakäskude ahel. Viimastel aastatel välja töötatud uudne kaugusmõõtja kasutab mikroprotsessorsüsteemi, mis mitte ainult ei suuda ülalnimetatud programmijuhtimist lõpule viia, vaid arendab ka muid automaatseid testimisfunktsioone, sealhulgas erinevaid kauguse mõõtmise, vähendamise ja enesetestimise meetodeid jne. mugav kasutada.
