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最认真帖子:大功率红外发射电路与精确红外接收电路

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楼主
LPC300|  楼主 | 2010-1-20 20:52 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 LPC300 于 2010-1-29 10:14 编辑

首先说明小弟是实验了很久,结果和电路总是不是很匹配,所以不接受任何有关我不学习就伸手要电路的批评

红外二极管微弱信号放大电路如何减小自然光的干扰,我用的是940nm的,滤光片就不要说了,太贵!

菜鸟级的就不要废话了,只希望听高手实在的讲几句,

哦了!


发光二极管  位于凸透镜的物方焦点处,接受二极管位于凸透镜的像方焦点处。这样可使二极管的发射光平行出射,发射光遇到障碍物以后反射回来经凸透镜聚焦到红外接收二极管,

而且是红外发光二极管与红外接收二极管处于同一平面。发射电路如上图2所示,接收电路第一级如上图3所示,

现在的问题是,距离2m外接收电路就接收不到信号了,

我想应该是  发射电路的功率太小,问:是不是还有其它的改进方法,   发射电路的功率还可以这么提高。

我现在用的发光管事940nm那种,在ne555 占空比是1:10 的时候它的峰值电流时1A,但这是最猛的时候,不知道还有更猛的红外放光二极管,要是有的话,能把数据手册给我吗?期待答案!谢谢大家,尤其是彭建学   上海!呵呵!

距障碍物一米的时候,在图3电容左侧测试信号,就已经很小了,有没有好的方法??????????????????????????????????????

背景知识介绍:

红外发光二极管                                       
                  常用的红外发光二极管(如SE303.PH303),其外形和发光二极管LED相似,发出红外光。管压降约1.4v,工作电流一般小于20mA。为了适应不同的工作电压,回路中常常串有限流电阻。
  发射红外线去控制相应的受控装置时,其控制的距离与发射功率成正比。为了增加红外线的控制距离,红外发光二极管工作于脉冲状态,因为脉动光(调制光)的有效传送距离与脉冲的峰值电流成正比,只需尽量提高峰值Ip,就能增加红外光的发射距离。提高Ip的方法,是减小脉冲占空比,即压缩脉冲的宽度T,一些彩电红外遥控器,其红外发光管的工作脉冲占空比约为1/3-1/4;一些电器产品红外遥控器,其占空比是1/10。减小脉冲占空比还可使小功率红外发光二极管的发射距离大大增加。常见的红外发光二极管,其功率分为小功率(1mW-10mW)、中功率(20mW-50mW)和大功率(50mW-100mW以上)三大类。要使红外发光二极管产生调制光,只需在驱动管上加上一定频率的脉冲电压。
  用红外发光二极管发射红外线去控制受控装置时,受控装置中均有相应的红外光一电转换元件,如红外接收二极管,光电三极管等。实用中已有红外发射和接收配对的二级管。
  红外线发射与接收的方式有两种,其一是直射式,其二是反射式。直射式指发光管和接收管相对安放在发射与受控物的两端,中间相距一定距离;反射式指发光管与接收管并列一起,平时接收管始终无光照,只在发光管发出的红外光线遇到反射物时,接收管收到反射回来的红外光线才工作。
  双管红外发射电路,可提高发射功率,增加红外发射的作用距离。(我已经采用)

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相关帖子

沙发
awey| | 2010-1-20 21:16 | 只看该作者
如果做遥控接收,直接买一体化的,半元不到,自己做可能10个半元也做不出。

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板凳
HWM| | 2010-1-20 22:23 | 只看该作者
红外接受通常必须要通过调制处理,否则基本无法排除外来杂光本低的影响。

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地板
pengjianxue| | 2010-1-21 02:09 | 只看该作者
1将光源变为脉冲光
2,交流耦合放大
3,或检测信号低通滤波后与未滤波的相减

彭建学  上海

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5
rossi_lao| | 2010-1-21 16:45 | 只看该作者
请教彭大侠:
红外接收使用0偏置跨导放大器,在近距离时,用示波器观测发现没有检测到调制信号,只有1固定电平信号,估计是运放饱和了,有什么方法处理呢??(减少反馈电阻只会把没有调制信号的距离缩短,但不能消除)

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6
pengjianxue| | 2010-1-21 16:52 | 只看该作者
信号过强,使运放饱和,解决措施:

1,前置放大器的反馈电阻选小一点, 使光最强时刚好运放不饱和

2, 为了检测弱光, 再加多级分级放大器.

3, 设计饱和判别电路, 检测每级放大器是否饱和, 选信号最大但不饱和的那一级

彭建学   上海

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7
rossi_lao| | 2010-1-22 00:12 | 只看该作者

再请教些问题

本帖最后由 rossi_lao 于 2010-1-22 00:14 编辑

由于设备使用在运动的地方,发射和接收的距离会随着运动变化。
如果使用交流放大的方式能消除运放饱和的问题吗?
另:如果使用单电源反偏同相放大,有可能通过脉冲的宽度来判断红外光的强度吗?100K的调制频率能达到多高的分辨率??

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8
pengjianxue| | 2010-1-22 12:18 | 只看该作者
距离变化,信号强度变化, 电路可能饱和.

1,如果仅是探测信号, 饱和就让他饱和吧, 不过为了响应速度, 用稳压管嵌在线性区.

2,如果是测量信号, 就要动态自动切换量程

彭建学   上海

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9
6019实验室| | 2010-1-25 20:11 | 只看该作者
带通滤波器的品质因素主要是影响什么的!     再问:杂光应该多的就是自然光和日光灯吧,日光灯是50HZ的,杂光是多少hz的?只要带通滤波器带宽窄一些就好了?

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10
pengjianxue| | 2010-1-26 10:37 | 只看该作者
1,带通滤波器的品质因素Q越高,带宽越窄, 选频越好


2, 日光灯的发光频率不是50HZ, 而是100HZ

彭建学   上海

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11
LPC300|  楼主 | 2010-1-27 09:28 | 只看该作者
本帖最后由 LPC300 于 2010-1-27 09:48 编辑

我要做的东西如上面那个图,


发光二极管  位于凸透镜的物方焦点处,接受二极管位于凸透镜的像方焦点处。这样可使二极管的发射光平行出射,发射光遇到障碍物以后反射回来经凸透镜聚焦到红外接收二极管,

而且是红外发光二极管与红外接收二极管处于同一平面。发射电路如上图2所示,接收电路第一级如上图3所示,

现在的问题是,距离2m外接收电路就接收不到信号了,

我想应该是  发射电路的功率太小,问:是不是还有其它的改进方法,   发射电路的功率还可以这么提高。

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12
LPC300|  楼主 | 2010-1-27 10:05 | 只看该作者
距障碍物一米的时候,在图3电容左侧测试信号,就已经很小了,有没有好的方法?????????????????????????????????????????

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13
LPC300|  楼主 | 2010-1-27 10:09 | 只看该作者
我现在用的发光管事940nm那种,在ne555 占空比是1:10 的时候它的峰值电流时1A,但这是最猛的时候,不知道还有更猛的红外放光二极管,要是有的话,能把数据手册给我吗?期待答案!谢谢大家,尤其是彭建学   上海!呵呵!

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14
henturt| | 2010-1-27 10:15 | 只看该作者
不是特别清楚




















不锈钢棒yhynb_p

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28182900 2013-5-21 10:51 回复TA
爹有一个很牛逼的管子 
15
rossi_lao| | 2010-1-27 11:32 | 只看该作者
本帖最后由 rossi_lao 于 2010-1-27 11:34 编辑

没有透镜占空比1:3的时候,直线距离试过可以达到3米,电流没有测试过,按参数计算约150mA左右。
反射可能会有影响,可以考虑增加一级放大。

另外:想问一下,透镜怎样才能达到最佳效果,现在我使用的市场上买的电筒用的透镜用在5mm的发射管上效果比不用透镜的效果还差。

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16
awey| | 2010-1-27 12:27 | 只看该作者
请首先说说你这个电路要达到什么目的?从方案上加以解决。
从你的电路上看,好象是检测有没有物体遮挡光路,但后面又有AD转换,有点使人迷糊了。

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17
LPC300|  楼主 | 2010-1-27 13:50 | 只看该作者
15# rossi_lao

直线距离1:10的时候可以达到6m多,远的我还没有试呢。

透镜是通过让光平行出射,返回以后再对返回的平行光聚焦!

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18
LPC300|  楼主 | 2010-1-27 13:52 | 只看该作者
16# awey



是把红外光强转换为电压信号, 光强随着离障碍物距离的不同,电压信号会变化, 通过在单片机内部设定阈值,来对警戒位置来报警!不知道我说明白了没有!

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19
LPC300|  楼主 | 2010-1-27 14:10 | 只看该作者
有没有更牛B的三极管 和  红外发光二极管组合在一起! 达到更大的峰值电流!?

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20
awey| | 2010-1-27 14:27 | 只看该作者
提点建议:
1、发射的频率可以高一些,避开低频杂散光的影响。
2、光电接收后,直接带通放大,不要先放大,再带通,可避免环境光使放大器饱和或截至。

其实不同的障碍物对红外光的吸收不同,测到的结果会很不准确。


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