距離傳感器的種類：測(cè)距傳感器分類特點(diǎn)

測(cè)距傳感器編輯

本詞條缺少信息欄、名片圖，補(bǔ)充相關(guān)內(nèi)容使詞條更完整，還能快速升級(jí)，趕緊來編輯吧！

超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動(dòng)頻

率高于聲波的
機(jī)械波，
由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的，
它具有頻率高、
波長(zhǎng)短、
繞射現(xiàn)象小，
特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。

目錄

1
分類

2
原理

3
應(yīng)用

1
分類

編輯

超聲波測(cè)距傳感器

激光測(cè)距傳感器

紅外線測(cè)距傳感器

24GHZ
雷達(dá)傳感器

2
原理

編輯

超聲波測(cè)距傳感器原理：

超聲波對(duì)液體、
固體的穿透本領(lǐng)很大，
尤其是在陽光不透明的固體中，
它可穿透幾十米的深
度。超聲波碰到雜質(zhì)

24GHZ
雷達(dá)傳感器
RFbeam
或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，
碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。
因此超聲波檢
測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、
國(guó)防、
生物醫(yī)學(xué)等方面以超聲波作為檢測(cè)手段，
必須產(chǎn)生超聲波和接收
超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習(xí)慣上稱為超聲換能器，或者超聲探頭。

激光測(cè)距傳感器工作原理：

激光傳感器工作時(shí)，
先由激光二極管對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。
經(jīng)目標(biāo)反射后激光向各方向散
射。
部分散射光返回到傳感器接收器，
被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。
雪崩光
電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器，
因此它能檢測(cè)極其微弱的光信號(hào)。
記錄并
處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時(shí)間，
即可測(cè)定目標(biāo)距離。
激光傳感器必須極其精
確地測(cè)定傳輸時(shí)間，因?yàn)楣馑偬臁?/p>

紅外線測(cè)距傳感器工作原理：

紅外測(cè)距傳感器利用紅外信號(hào)遇到障礙物距離的不同反射的強(qiáng)度也不同的原理，
進(jìn)行障礙物
遠(yuǎn)近的檢測(cè)。
紅外測(cè)距傳感器具有一對(duì)紅外信號(hào)發(fā)射與接收二極管，
發(fā)射管發(fā)射特定頻率的
紅外信號(hào)，
接收管接收這種頻率的紅外信號(hào)，
當(dāng)紅外的檢測(cè)方向遇到障礙物時(shí)，
紅外信號(hào)反
射回來被接收管接收，
經(jīng)過處理之后，
通過數(shù)字傳感器接口返回到機(jī)器人主機(jī)，
機(jī)器人即可
利用紅外的返回信號(hào)來識(shí)別周圍環(huán)境的變化

24GHZ
雷達(dá)測(cè)距傳感器原理：

FSK
測(cè)運(yùn)動(dòng)物體
[1]
FMCW
測(cè)靜止和運(yùn)動(dòng)物體

[1]

距離傳感器的種類：距離傳感器是什么？淺述距離傳感器的原理、分類和應(yīng)用

　　距離傳感器又叫位移傳感器，距離傳感器一般都在手機(jī)聽筒的兩側(cè)或者是在手機(jī)聽筒凹槽中，這樣便于它的工作。當(dāng)用戶在接聽或撥打電話時(shí)，將手機(jī)靠近頭部，距離傳感器可以測(cè)出之間的距離到了一定程度后便通知屏幕背景燈熄滅，拿開時(shí)再度點(diǎn)亮背景燈，這樣更方便用戶操作也更為節(jié)省電量。
　　距離傳感器原理
　　利用各種元件檢測(cè)對(duì)象物的物理變化量，通過將該變化量換算為距離，來測(cè)量從傳感器到對(duì)象物的距離位移的機(jī)器。根據(jù)使用元件不同，分為光學(xué)式位移傳感器、線性接近傳感器、超聲波位移傳感器等。手機(jī)使用的距離傳感器是利用測(cè)時(shí)間來實(shí)現(xiàn)距離測(cè)量的一種傳感器.
　　紅外脈沖傳感器通過發(fā)射特別短的光脈沖，并測(cè)量此光脈沖從發(fā)射到被物體反射回來的時(shí)間，通過測(cè)時(shí)間來計(jì)算與物體之間的距離。
　　距離傳感器的分類
　　1、光學(xué)式位移傳感器(智能傳感器ZX-L-N系列等)
　　光源發(fā)出的光通過透鏡進(jìn)行聚光，并照射到物體上。物體發(fā)出的反射光通過受光透鏡集中到一維的位置檢測(cè)元件(PSD)*上。如果物體的位置(距離測(cè)定器的距離)發(fā)生變化，PSD上成像位置將不同;如果PSD的兩個(gè)輸出平衡發(fā)生變化，PSD上的成像位置將不同，PSD的兩個(gè)輸出平衡會(huì)再次發(fā)生變化。
　　如果將這兩個(gè)輸出作為A、B，計(jì)算A/(A+B)，并加上適當(dāng)?shù)睦€系數(shù)‘k’和殘留誤差‘C’，可求得公式為: 位移量=A/(A+B)+K+C。測(cè)得的值不是照度(亮度)，而是A、B兩個(gè)輸出的位移量，因此即使與測(cè)定對(duì)象物之間的距離發(fā)生變化，受光光量發(fā)生變化也不會(huì)受影響，可以得到與距離的差、位置的偏移成比例的線性輸出。
　　2、線性接近傳感器(智能傳感器ZX-E系列等)
　　線圈中如通過交流電，則會(huì)產(chǎn)生磁通，如通過金屬對(duì)象物，則會(huì)在對(duì)象物中產(chǎn)生一種渦電流，發(fā)出磁通，防止這種變化。 其結(jié)果將使線圈的感應(yīng)發(fā)生變化。
　　這種感應(yīng)的變化量是線圈與對(duì)象物之間距離的函數(shù)，作為結(jié)果，能測(cè)量對(duì)象物的距離位移。
　　3、超聲波位移傳感器
　　由送波器向?qū)ο笪锇l(fā)送超聲波，通過受波器來接收其反射波。通過計(jì)算超聲波從發(fā)送到接收為止所需的時(shí)間與音速之間的關(guān)系，來計(jì)算距離的方式。
　　距離傳感器的應(yīng)用
　　1、手機(jī)距離傳感器 這里以N97mini為例子說下作用：N97mini是觸屏，所以在你接電話的時(shí)候距離傳感器會(huì)起作用，當(dāng)你臉靠近屏幕，屏幕燈會(huì)熄滅，并自動(dòng)鎖屏，可以防止你的臉誤操作，當(dāng)你臉離開，屏幕燈會(huì)自動(dòng)開啟，并且自動(dòng)解鎖。
　　遠(yuǎn)距離測(cè)量傳感器
　　多用于野外環(huán)境(山體情況、峽谷深度等)和飛機(jī)高度檢測(cè)，也有部分用于礦井深度、物料高度的測(cè)量;野外主要應(yīng)用于檢測(cè)山體情況和峽谷深度等;飛機(jī)高度測(cè)量主要是檢測(cè)飛機(jī)在起飛和降落時(shí)距離地面的高度，實(shí)時(shí)顯示在控制面板上;測(cè)量物料各點(diǎn)高度，用于計(jì)算物料的體積。用于飛機(jī)高度和物料高度的傳感器有LDM301系列，野外應(yīng)用的有LDM4x系列。
 以上就是關(guān)于距離傳感器的原理、分類和應(yīng)用的介紹，看了之后相信大家都對(duì)距離傳感器有了個(gè)大致的理解。其實(shí)距離傳感器在我們的生活工作中應(yīng)用廣泛，其中最直接廣泛的就是手機(jī)距離傳感器的應(yīng)用，未來，距離傳感器將向著更加精準(zhǔn)的層次發(fā)展。

　　智能手機(jī)里的P-sensor，即距離傳感器。簡(jiǎn)單的說它可以感應(yīng)手機(jī)和物體的距離，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)手機(jī)屏幕的亮滅控制。
　　在用戶打電話時(shí),距離傳感器采集手機(jī)與用戶耳部的距離，如果手機(jī)與其耳部的距離超過臨界值，那么就關(guān)掉屏幕，不再接收用戶觸摸屏幕事件，防止意外掛掉電話等誤操作。有很多人通話過程中臉部會(huì)觸碰到掛斷鍵，從而導(dǎo)致通話中斷有沒有？^_^
　　人的肉眼是看不到紅外光的，大家可以拿出手機(jī)打一個(gè)電話如，使距離傳感器處于工作狀態(tài)，然后用另外一部手機(jī)的攝像頭對(duì)準(zhǔn)這個(gè)距離傳感器觀看，就可以發(fā)現(xiàn)這個(gè)p-sensor器件在不斷的閃爍亮光（如果亮屏不明顯可以按電源鍵使屏幕關(guān)閉再用另外一部手機(jī)的camera觀看），那就是距離傳感器的紅外二極管IRLED正在向外以脈沖的形式發(fā)射紅外光工作。
　　手機(jī)亮滅屏原理
　　打電話時(shí)，當(dāng)手機(jī)與人體耳部距離小于某個(gè)滅屏門限值時(shí)，將觸發(fā)一個(gè)中斷，軟件根據(jù)邏輯從而實(shí)現(xiàn)關(guān)掉屏幕，防止誤觸。
　　打電話時(shí)，當(dāng)手機(jī)與人體耳部距離大于某個(gè)亮屏門限值時(shí)，將觸發(fā)一個(gè)中斷，軟件根據(jù)邏輯從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)亮屏幕。
　　2工作原理
　　我們以TAOS公司的一款芯片TMD2772來說明p-sensor的工作原理。
　　tmd2772傳感器主要由紅外發(fā)射、光線接收、模數(shù)轉(zhuǎn)化、I2C接口等幾部分組成。
　　傳感器模塊工作原理
　　芯片工作基本原理如上圖所示：紅外二極管IRLED向外以脈沖的形式發(fā)射紅外光，當(dāng)遇有障礙物擋住了紅外光，紅外光就會(huì)被反射回來，被反射回來的紅外光會(huì)被CH0和CH1兩個(gè)光電二極管接收，接收到信號(hào)后經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換，得到光的強(qiáng)度值，這個(gè)結(jié)果被保存在數(shù)據(jù)寄存器，它從側(cè)面放映了物體距離p-sensor的遠(yuǎn)近，根據(jù)障礙物和手機(jī)的距離不同，反射回來的紅外光的能量也不同，所以物體近，得到的數(shù)據(jù)就大，物體遠(yuǎn)，得到的數(shù)據(jù)就小。當(dāng)然，在這個(gè)過程中會(huì)接收到環(huán)境背景光的影響，tmd2772針對(duì)這種情況，采用了濾波等方式減小了背景光的影響。
　　二個(gè)光電二極管采集光照的強(qiáng)度，然后通過轉(zhuǎn)換，得到結(jié)果保存到寄存器中，傳感器對(duì)紅外線很敏感，但是人眼看不見紅外光，當(dāng)周圍的光照中紅外的比例比較大的話，那么就可能造成錯(cuò)誤的判斷。所以就使用二個(gè)光電二極管ch0和ch1，其中ch0對(duì)可見光和紅外線都很敏感，ch1對(duì)紅外線敏感。然后通過對(duì)二者進(jìn)行一個(gè)差值計(jì)算，最后得出一個(gè)最接近人眼的對(duì)光照有感覺的一個(gè)值。
　　IRLED會(huì)發(fā)射多個(gè)紅外波，周期為16us，發(fā)射的紅外波的個(gè)數(shù)由0x0E寄存器控制，可發(fā)射的個(gè)數(shù)為1~255。而發(fā)射的紅外波的強(qiáng)度由驅(qū)動(dòng)電流控制，驅(qū)動(dòng)電流的強(qiáng)度也可以通過針對(duì)相應(yīng)寄存器的編程來設(shè)置。
　　Tmd2772的0x18和0x19寄存器是sensor的上下閥值寄存器，當(dāng)AD采樣的數(shù)據(jù)超過上限閥值或者低于下限閥值時(shí)，芯片會(huì)產(chǎn)生中斷。通知我們有物體靠近或者遠(yuǎn)離。下圖是tmd2772的一個(gè)工作周期的狀態(tài)變化：
　　芯片一開始是處于睡眠狀態(tài)的，當(dāng)收到一個(gè)I2C的起始信號(hào)后，其立即到idle模式，然后根據(jù)使能信號(hào)的不同，則可能進(jìn)入prox、wait、als中的一種狀態(tài)，然后在具體的狀態(tài)中，又經(jīng)過初始化、adc等步驟，每個(gè)步驟需要多少時(shí)間可以通過寄存器設(shè)置。

距離傳感器的種類：距離傳感器有哪些類型？

1.首普傳感器按照其用途，傳感器可分類為：   壓力敏和力敏傳感器 ?位置傳感器   液面?zhèn)鞲衅??能耗傳感器   速度傳感器 加速度傳感器 ?   射線輻射傳感器 熱敏傳感器   24GHz雷達(dá)傳感器   2.按照其原理，傳感器可分類為：   振動(dòng)傳感器? 濕敏傳感器   磁敏傳感器? 氣敏傳感器   真空度傳感器? 生物傳感器等。?   以其輸出信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)可將傳感器分為：   模擬傳感器——將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)。?   數(shù)字傳感器——將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)(包括直接和間接轉(zhuǎn)換)。?   膺數(shù)字傳感器——將被測(cè)量的信號(hào)量轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)或短周期信號(hào)的輸出(包括直接或間接轉(zhuǎn)換)。?   開關(guān)傳感器——當(dāng)一個(gè)被測(cè)量的信號(hào)達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí)，傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。

按大類來分可以分成兩大：
一是接觸式的，如電感式位移傳感器、電容式位移傳感器、cmos類的位移傳感器，旋轉(zhuǎn)編碼器、磁性尺、光柵尺也可以歸于這一類
二是非接觸式的，如激光位移傳感器，超聲波（聲納）距離感應(yīng)器，紅外距離傳感器等。
如果按原理來分那就另外一種分法，非常多，這里就不好說了！

距離傳感器的種類：距離傳感器的分類和工作原理

電渦流測(cè)距傳感器
當(dāng)金屬板置于變化著的磁場(chǎng)或者在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，在金屬板上將產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流在金屬體內(nèi)是閉合的，所以稱為渦流。渦流的大小與金屬板的電阻率p、磁導(dǎo)率μ、厚度t以及金屬板與線圈距離δ、激勵(lì)電流i、角頻率四等參數(shù)有關(guān)。高頻（數(shù)兆赫茲以上）激勵(lì)電流i施加于鄰近金屬板一側(cè)的線圈，由線圈產(chǎn)生的高頻電磁場(chǎng)作用于金屬板的表面。
在金屬板表面薄層內(nèi)產(chǎn)生渦流i1，渦流i1又產(chǎn)生反向的磁場(chǎng)，反作用于線圈上，由此引起線圈自感或線圈阻抗的變化。阻抗的變化程度取決于線圈至金屬板之間的距離δ、金屬板的電阻率 p、磁導(dǎo)率μ以及激勵(lì)電流i的幅值與角頻率。等。當(dāng)金屬板的電阻率、磁導(dǎo)率和激勵(lì)電流已知時(shí)，線圈的阻抗就只與金屬板的距離有關(guān)，通過測(cè)量電路轉(zhuǎn)化為電壓輸出。由電壓大小的變化來測(cè)量距離。
超聲波測(cè)距傳感器
超聲波是指頻率高于 20kHz 的機(jī)械波，為了以超聲波作為檢測(cè)手段，必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。超聲波測(cè)距傳感器是采用渡越時(shí)間法進(jìn)行距離測(cè)量，當(dāng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，超聲波發(fā)射器發(fā)射出超聲波脈沖，同時(shí)主控制器控制同步脈沖裝置發(fā)射同步脈沖，并由記錄器記錄下來。
當(dāng)發(fā)射的超聲波經(jīng)過被測(cè)物體表面時(shí)將發(fā)生反射，反射波由超聲波檢測(cè)器接收，并由記錄器記錄，計(jì)算由發(fā)射超聲波到接收反射波的時(shí)間差，根據(jù)媒介中的速度就可以計(jì)算出從探頭到物體表面的距離。
激光測(cè)距傳感器
激光測(cè)距傳感器主要是利用飛行時(shí)間方法來測(cè)量距離。激光傳感器工作時(shí)，先由激光二極管對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖，經(jīng)被測(cè)物體表面反射后激光向各方向散射，部分散射光返回到傳感器接收器，被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上，雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器，因此它能檢測(cè)極其微弱的光信號(hào)，記錄并處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時(shí)間，即可測(cè)定被測(cè)物體的距離。
紅外測(cè)距傳感器
紅外測(cè)距傳感器利用紅外信號(hào)遇到障礙物時(shí)、距離不同反射的強(qiáng)度也不同的原理，進(jìn)行障礙物遠(yuǎn)近的檢測(cè)。紅外測(cè)距傳感器具有一對(duì)紅外信號(hào)發(fā)射與接收二極管，發(fā)射管發(fā)射特定頻率的紅外信號(hào)，接收管接收這種頻率的紅外信號(hào)，當(dāng)紅外的檢測(cè)方向遇到障礙物時(shí)，紅外信號(hào)反射回來被接收管接收，經(jīng)過處理之后，根據(jù)反射光強(qiáng)度的變化來檢測(cè)距離。
微波測(cè)距傳感器
微波測(cè)距的原理與超聲波測(cè)距、激光測(cè)距的原理相同，都是利用飛行時(shí)間方法來測(cè)量距離。不同點(diǎn)是微波的載體是電磁波。通過微波傳感器發(fā)射連續(xù)或者脈沖微波，經(jīng)過被測(cè)物反射回來，由接收器接收。通過記錄從電磁波發(fā)射到接收反射波的時(shí)間差，以及微波在媒介中的傳播速度，就可以計(jì)算出所測(cè)的距離。
因其反射測(cè)量反應(yīng)速度極快，其微波能量能很好地穿過非電介材質(zhì)，測(cè)量精度不受霧、泡沫、粉塵、蒸汽及容器形狀影響，因其探測(cè)近距離時(shí)優(yōu)越的性能而廣泛應(yīng)用于飛行近地高度表、汽車防撞、工業(yè)物位的高精度、高速度測(cè)控等方面。