Juraj: Vytvorená stránka „{{Praca_uvod|2|Fotoelektrický parkovací senzor|Prehlad métod merania vzdialenosti|Triangulacná metóda merania vzdialenosti|Návrh a realizácia fotoelektrického parko…“

2011-05-01T19:27:46Z

Vytvorená stránka „{{Praca_uvod|2|Fotoelektrický parkovací senzor|Prehlad métod merania vzdialenosti|Triangulacná metóda merania vzdialenosti|Návrh a realizácia fotoelektrického parko…“

Nová stránka

{{Praca_uvod|2|Fotoelektrický parkovací senzor|Prehlad métod merania vzdialenosti|Triangulacná metóda merania vzdialenosti|Návrh a realizácia fotoelektrického parkovacieho senzora}}

= =
Pre riešenie našej problematiky sme si zvolili senzor využívajúci princíp triangulačnej metódy merania vzdialenosti. V tejto kapitole rozoberiem princíp zvolenej metódy pre meranie vzdialenosti optickými snímačmi.

[[Súbor:Obr. 2.1 Usporiadanie senzora pri meraní na triangulačnom princípe.png|center|thumb|300px|Obr. 2.1 Usporiadanie senzora pri meraní na triangulačnom princípe]]

Merací signál sa dá spracovať polohovo citlivým polovodičovým prvkom PSD. Svetelný lúč, ktorý na tento prvok dopadá, vyvolá prúd fotónov, ktorý sa vetví k obom koncom polovodičovej doštičky. Pri rovnakej záťaži na oboch koncoch sa z pomeru oboch prúdov dá určiť poloha svetelnej stopy. Takéto chovanie činí prvok PSD ideálny pre optickú trianguláciu.

Ak sa zvolí α = 90º a x = 0, čo je vlastne tesné umiestnenie optiky v senzore, potom pre toto usporiadanie platí:

{{vzorec|<math>d=h\cdot b\cdot \frac{1}{x}</math>|2.1}}

S prvkom PSD ďalej dostaneme:

{{vzorec|<math>d=\frac{h.b}{f}\cdot \frac{\mathop{I}_{1}+\mathop{I}_{2}}{\mathop{I}_{1}}</math>|2.2}}

Vzdialenosť d sa tak dá zistiť meraním prúdov. Vyhodnotenie je možné buď analógovou deličkou alebo mikrokontrolerom s A/D prevodníkom. Dôležitým faktorom je nevýhoda, ktorá nastáva pri meraní difúznym svetlom. Intenzita prijatého svetla klesá so vzdialenosťou a podľa uvedenej rovnice je vzdialenosť nepriamo úmerná prúdu I1. Z toho vyplýva
že meraná veličina je nepriamo úmerná tretej mocnine prúdu I1. Jedna z možností minimalizovať tento nedostatok je regulácia vysielaného výkonu, ktorá sa zrealizuje operačným zosilňovačom.

Aj pri použití doregulovania pri emitovaní červeného svetla dochádza k zhoršeniu rozlišovacej schopnosti pre zelené, modré a čierne objekty asi 4-krát. Nežiadúce vplyvy zmiernime tak, že senzor nevystavíme rušivým svetelným vplyvom, nesnímame zrkadliace, priehľadné a porézne predmety. Pri takýchto prípadoch je výhodnejšie použiť obyčajnú LED namiesto laseru, ako zdroj žiarenia [1].

[[Súbor:Obr. 2.2 Triangulačný senzor s vychyľovaním lúča.png|center|thumb|300px|Obr. 2.2 Triangulačný senzor s vychyľovaním lúča]]

Signál ktorý je nameraný na fotodióde slúži k určeniu časového intervalu medzi okamihom odrazu lúča od základnej roviny a od povrchu predmetu vzdialeného o dĺžku l. Meranie uhla γ je tak nahradené meraním časového intervalu, za ktorý sa pri známej rýchlosti lúča zistí fotodiódou odraz od spodnej a hornej plochy objektu.
Z usporiadania dostaneme vzťah pre určenie polohy l:

<math>\frac{l}{\mathop{l}_{0}}=\frac{\sin \gamma }{\sin (\alpha +\gamma )}\cdot \frac{1}{\sin \alpha }</math>

Pre našu aplikáciu je lepšie využiť triangulačnú metódu bez vychyľovania lúča. Nakoľko je potrebné brať do úvahy problémy s konštrukciou a so samotným vychyľovaním lúča a z toho vyplýva že triangulačná metóda bez vychyľovania lúča je pre nás dostupnejšia [5].

Triangulacná metóda merania vzdialenosti - História úprav

Juraj: Vytvorená stránka „{{Praca_uvod|2|Fotoelektrický parkovací senzor|Prehlad métod merania vzdialenosti|Triangulacná metóda merania vzdialenosti|Návrh a realizácia fotoelektrického parko…“