TCRT5000红外反射传感器引脚、模块、规格参数及电路图
反射式红外传感器(例如TCRT5000L和TCRT5000)在引线封装内包含一个红外发射器(光电二极管)和一个红外接收器(光电晶体管)。这些类型的红外传感器看起来像可见光。其中,TCRT5000传感器的封装包括两个安装夹,而TCRT5000L感器是长引线版本。这些类型的传感器主要用于不同的Arduino模块中,用于检测或避开障碍物,也用于用于直线跟踪机器人。
在此红外传感器封装中,光电二极管为蓝色,而光电晶体管为黑色。发射器的红外范围为950nm,而接收器包括一个用于阻挡日光的滤光片,以减少可检测光的干扰。在本文中,简单来介绍下TCRT5000型号传感器的相关基础知识。
什么是TCRT5000红外传感器?
TCRT5000红外传感器主要包括一个IR(Infrared Radiation,红外线的简称) Tx(发射器)和一个IR Rx(接收器),这里的发射器和接收器是光电二极管和光电晶体管。一旦将电压供应提供给IR Tx单元,它就会立即传输和发射IR信号。一旦这些信号穿过物体,红外接收器就会收到信号。这里的发射器功能类似于晶体管,除了基极端是通过光激发的。
TCRT5000传感器单元在单个封装中包含一个耦合光电二极管和一个光电晶体管,该传感器中的光电二极管(Tx)包括阳极和阴极两个引脚,主要用于产生红外信号。同样,该传感器中的光电晶体管包括发射极和集电极两个引脚,这两个引脚在读取再现回来的红外信号方面起着关键作用。
这类红外传感器主要用于通过一些特定的编程来感知物体的存在;它还可以测量前方的物体距离。然而,由于环境干扰,可以简单地测量小范围物体的距离。因此,如果想测量物体前方的距离,这个传感器很有用。
TCRT5000传感器还可用作模拟/数字传感器。如果只是想感知目标或物体的存在,那么这个传感器可以作为数字传感器使用。如果想测量目标的距离,那么它被用作模拟传感器。
引脚配置
TCRT5000传感器的引脚配置包括以下内容,该传感器包括一个IR发射器和一 IR接收器,它们总共包括四个引脚,具体如下:
- Anode(阳极):这是红外发射器IR发射器(光电二极管)的正极引脚。
- Cathode(阴极):这是红外发射器IR发射器(光电二极管)的负极引脚。
- Collector(集电极):这是红外接收器(光电晶体管)的集电极端子。
- Emitter(发射器):这是红外接收器(光电晶体管)的发射器端子。
主要模块
红外反射传感器模块使用TCRT5000红外传感器来感应距离和颜色,这种模块包括红外发射器和接收器。其中,红外发射连续产生红外信号,然后通过障碍物反射,并通过红外接收器检测。
TCRT5000红外传感器模块主要包括TCRT5000红外传感器、电源LED、反射传感器、灵敏度调节、输出LED等不同部分。该传感器模块经常用于不同的机器人,例如对象分拣和直线跟踪,因为该模块检测表面是黑色还是白色。测量距离范围为1mm – 8mm,中点约为2.5mm。
在该模块中,电位器可用于调节灵敏度。该模块一旦通过电源激活,红外线二极管就会频繁发射红外线信号。一旦发射的红外光没有被反射,那么接收器二极管将处于关闭状态,输出引脚将在模块上,例如DO将为低电平。
此外,该模块具有驱动能力强、信号清晰、波形好等特点。所以这个模块只是为不同的应用提供了最大的性能,包括碎纸机、传真机、纸张测试、障碍物检测、黑白检测等。
特性和规格参数
TCRT5000传感器的特性和规格包括以下几点内容。
- 采用含铅封装
- 使用的检测器类型是光电晶体管
- 峰值操作距离为2.5毫米。
- 集电极电流范围为0.2mm – 15mm
- 典型的o/p电流熔断测试 (IC) 为1mA。
- 阻挡日光过滤器
- 发射器的波长为950nm
- 工作电压为5V
- 二极管的正向电流为60mA
- 输出数据为模拟/数字
- 三极管的集电极电流为100mA
- 工作温度范围为 -25°C至+85°C
电路示例图
其实,可以使用红外传感器测量距离。红外光束可以向物体传输,反射光线通过光电二极管被捕获。这里,光电二极管用于测量光强度。红外二极管不能确定红外光强度,但它对明显的光也非常敏感。红外光的强度可以在表示物体和传感器之间距离的光电二极管的帮助下记录下来。
这种技术不是很管用,它的输出也是非线性的。如前所述,该技术会受到环境声音的影响,因此用户需要每次调整它以改变环境条件。
TCRT500红外传感器电路如下图所示。在该电路中,红外传感器包括一个光电二极管和一个光电晶体管,这两个组件的工作原理类似于发射器和接收器。
在这里,光电二极管可以通过220R电阻器激活,而光电晶体管通过10K电阻器连接到GND。电路中的晶体管不包含基极引脚,因为晶体管偏置主要通过接收到的红外光来控制。结果,来自光电二极管的红外光撞击目标并返回到光电晶体管以对其进行偏置。
该红外传感器可根据应用用作模拟或数字传感器。这种传感器的主要缺点是,它们只会受到环境条件的影响。
与光电晶体管类似,它不会简单地使用光电二极管对红外光做出响应,它还可以对来自不同光源的红外光做出响应,这些光源都是常见的。
这个问题通常可以通过在程序中执行降噪来解决。因此,光电二极管通过MCU或MPU的GPIO引脚进行自我控制,这里可以停用二极管并需要验证传感器中的晶体管正在读取多少噪声,以便我们可以激活光电二极管,通过使光电二极管失活时存在的噪声无效来计算值内的变化。
主要应用
TCRT5000红外反射传感器的应用包括以下几点内容:
- 用于红外反射传感器模块。
- 用于接近检测的应用。
- 用于避障/检测。
- 用于验证物理对象的存在,例如注意硬币分拣机中的线圈。
- 用于检测白色或黑色刻度上的颜色,此原理用于直线跟随机器人项目,不同的色调会改变反射的红外光水平。
- 通常用于计算物体或目标的距离。
总结
以上就是关于TCRT5000红外反射传感器引脚、模块、规格参数及电路图的相关知识介绍,希望对大家有所帮助。不难看出,TCRT5000红外线反射传感器是利用红外线反射的原理,根据反射的强度来判定前方障碍的有无,在距离适中的时候测量精度很高。由于使用的是红外线,所以抗干扰能力很强。