术语和定义
引用
//www.xmece.com/configurable-mixed-signal。
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介绍
在这个应用程序中注意雨和冰传感器是实现通过分析红外(IR)的反射光源。
这个项目将使用经过验证的技术基于红外光线的多次反射玻璃内部墙的目标。它将致力于增加标准组件的功能通过增加LED设备提供的技术优势,比如增加功率发射使用脉冲能量应用十倍周期使用高电流罢工百分之一的进口关税。
应用程序
最常见的做法在挡风玻璃上的雨滴的检测包括感应红外线通过内部的墙壁挡风玻璃、和在某些情况下提高这些反射通过添加其他物理组件玻璃。
当雨滴存在的外部表面玻璃,折射的光线发生和带走了初始光流的一部分。这导致一个衰减红外光束相对于原始条件(没有水的存在)。
为了获得大多数发光排放,光束注入到玻璃在45°角。听筒另一端的玻璃也有45°角。这种方法依赖于统计概率,当下雨时,玻璃的表面会有雨滴在反射的道路。发射器和接收器之间的距离越长,这个检测方法会更有效。
发射器和接收器之间的距离变大,光的功率损耗增加光线穿过玻璃。最好的检测增加距离,更有效的传感/光发射装置必须开发,或更多的权力必须从当前红外光源。
这个应用程序显示一个方法来得到最大的LED。一个恒定的光可以用于测量,但这并不是强制性的时间常数不是优先(测量射线的强度)。LED制造商提供正向电流(峰值6)(我《外交政策》)或向前冲击电流(7)(我FSM)的领导他们的数据表。
GreenPAK设计:框图
脉冲发生器的红外发射器
脉冲发生器,10的情况下μs工作周期将为百分之十一。完整的周期是由:
结果的最大频率:
因此,一套高脉冲10μs互补的低水平的总时间达到1毫秒。
产生脉冲,CNT5 / DLY5和CNT2 / DLY2。
CNT5 / DLY5提供完整的1毫秒。这是设置为一个计数器使用内部时钟的25千赫(OSC)中配置。CNT2提供10μs高脉冲。
红外发射器领导司机
一个基本的配置(图3)是用于驱动红外LED,使用TIP121晶体管和考虑车的供电条件,我们有+ 12 V作为我们主要的电压源。
根据经验,TIP121达林顿晶体管为该应用程序是一个很好的选择。这个设备将使我们能够与低基极电流驱动大电流负载。
因此,R1可以计算出:
R1的平均功率计算是计算如下:
为了了解最坏的条件下,有可能信号在Q1的基础可能是一个恒定的直流的水平。如果是这样,R1的功率耗散如下:
的功率耗散的达林顿晶体管必须遵守(照顾设备的寿命)通过计算设备的温度通过其热阻参数。
在25°C,没有额外的散热器:
这似乎不像一个大问题。然而,在当前的情况下驱动的100%:
这意味着它将是有益的,以避免一个恒定的水平Q1的基础。
一个简单的选择是有一个串联电容器的基础(图4):
红外感光器
接收者被配置为一个共同的收集器简单地输入光脉冲转换成电压在R2。
R2通常是脉冲的电压降。就我们的目的而言,这些需要翻译成一个直流的水平。
最简单的方法是使用一个RC低通滤波器过滤信号,切断频率20年前1千赫(因此,1 Hz),确保1 kHz拒绝。
截止频率的计算方法是:
我们可以试试1μF,导致截止频率:
电压控制脉宽调制
前应用注释一个- 1056宏ADC PWM电路设计用于直流层面转化为PWM信号。
测量
红外发射器和红外接收器光
以下示波器屏幕截图描述领导的红外脉冲(CH1)和电压降在R2直接从红外接收器(CH2)。在图8,可以看到R2 (CH2)和过滤后的直流电压水平在C1 (CH1)。
100%的光传感
75%的光传感
50%的光传感
25%的光传感
0%的光传感
直流水平与脉宽调制
冰的传感应用亚博国际官网平台网址
在这个练习,发现感应冰有点挑战性的使用到目前为止所描述的技术。折射的变化由于冰的存在不同的变化是由于水的存在。然而,它可以检测两种。
我们建议发射器和接收器是沉浸在一个清晰的封装材料,光发射和接收不会丢失是由于材料变化。这有助于避免意想不到的衰减,也有助于防止假阳性凝结在汽车的内部出发雨传感器。
我们可以考虑添加挑战冰通过添加障碍中心的检测和调整的角度发射器和接收器。
电路改进
本节将讨论如何提高接收机处理所带来的挑战一个冰冷的挡风玻璃。
前面的接收机设计中所示图5。低通滤波器R3和C1优化水只有传感。
占反射角的变化和封装材料的存在,我们可以改变R2的价值。电路的增益成正比R2的价值。出于实用目的,500年kΩ电位器将理想电路选择合适的值。图23显示了更新拓扑与电位计包括在内。
图24,图25,图27和图29显示电路在不同条件下的不同的行为。
结论
在这个应用程序中注意创建了雨水和冰传感器使用一个对话框GreenPAKSLG46620V和一些外部组件。这个系统能够监控当一张玻璃表面有水或冰。系统可以生成PWM信号控制电机,可以擦去玻璃表面的液体。
调优和故障排除指出:
如果输出电压图5低,增加R2。
如果发出的光图4并不像预期的那样强大,检查连接R2, Led1, Q2。您可以验证每个组件的电压降。