Задача следующая.
Целю работы является разработка оптического датчика линейных перемещений.
Схема простейшего оптического датчика приведена на рисунке.
Светодиод испускает световой поток, который в дальнейшем отражается от плоскости и попадает на фотодиод.
На фотодиоде появляется ток. При удалении/приближении плоскости от датчика, кол-во лучей попадающих на фотодиод меняется. Зависимость светового потока на фотодиоде от расстояния до плоскости можно увидеть на рисунке (прикрепил к письму).
Однако описанный выше датчик не совсем хорошо, т.к. чувствительность датчика зависит от свойств отражающей поверхности и от окружающей среды, поэтому перед каждым измерение нужно проводить калибровку датчика.
Для того чтобы избежать влияния неинформативных факторов, необходимо установить дополнительный фотодиод.
Т.е. датчик будет выглядеть следующим образом: последовательность Светодиод-Фотодиод1-Фотодиод2.
Фотодиод 1 и фотодиод 2 будут располагаться вплотную.
Известно, что при такой конструкции датчика, сумма токов на двух фотодиодах постоянна, т.е. F1+F2=const, где F1 и F2 ток, образующийся на фотодиоде 1 и фотодиоде 2.
Использую этот факт, можно настроить автоматическую калибровку датчика. Для этого нужно провести один раз какое-либо измерение и зафиксировать значение F1+F2=const. Это значение будет "эталонным". В дальнейшем перед проведением измерений, регулируя яркость светодиода, необходимо будет достичь чтобы суммарный ток стал равен эталонному значению и после этого проводить измерения.
Алгоритм работы датчика прикрепил.
Опубликован 30.03.2017 в 00:03