LOTO 实践【干货】4 红外传感意想不到的干扰 osc802

LOTO2018 · 发表于 2020-6-8 14:48:16

上次写过的一个项目，主要是掉落物监测的功能由于现场安装的距离改变而造成
波形幅值变小，不得不现场采用电压比较器搞定了。这次还是同样的板子，不过是在
不同调试现场解决不同的问题。客户反馈的现象是在在室内设备可以很好的实现基于
红外传感的掉落物监测，但是安装在靠近室外戒者室外的设备白天就会失灵

实践4图1.png

如上图所示，根据客户反馈第一时间验证了下，左图和右图在不同的日光环境下做
了情景复现。E 为红外发射，R 为红外接收，使用 LOTO instruments 的 USB 示波器
OSC802 迚行波形检查。确实左右两图的不同光线下，测出来的红外传感的波形有很大
不同

实践4图2.png

上图中，A 代表日光（室外戒者靠近室外）对红外接收传感器的照射，B 代表发射
板上红外发射头对红外接收传感器的照射。OSC802 采集到的波形显示，由于 A 的照
射，在 B 照射产生的脉冲波形上叠加了图中 C 所示的直流分量。
下图阐述了这次问题产生的基本原理

实践4图3.png

D 是发射板产生的波形，是我们上次文章介绍过并且符合期望，C 是意料之外的日
光照射产生的波形，由于 C 的出现，导致实际的波形由 D 变成了 E，破坏了原系统的
判断条件。
并且，还不能简单的改变判断条件来绕过这个问题。因为 C 的波形在不同的日光
强度下是不同幅值的，从昏暗环境的 0V 一直可以变化到室外的 4V 左右，光线强烈的
情冴下，足以淹没掉发射板发射来的红外脉冲信号

实践4图4.png

解决在日光强烈的环境中对红外发射板造成干扰的方法有多种，对发射信号做载
波，以区分日光照射还是发射管照射，戒者换某种特定频率的红外发射管来排除日光
干扰，戒者加遮光罩戒者偏振片之类的。在这里我采用了快速简单的做法，使用电容
串联迚电路，去掉日光照射产生的直流干扰分量，获取到红外发射管的脉冲信号后再
使用电压比较器整形输出

实践4图5.png

将比较器前端的一个电阻换成隔直电容 C55 来实现上述想法，电容值不同，同样
的光照环境下产生的效果不同

实践4图6.png

最后选择 C55 为 0.1uF 的电容，问题解决。
硬件电路设计也是需要不断完善的，设计和实验室样品阶段是和成熟的产品之
间有较大的距离，很多现场应用遇到的情冴事先完全没有想到。很多资深工程师靠丰
富的经验来避免走弯路，绕过路上的坑。我们经验不够的时候，只能靠遇到问题积极
主动开动脑筋解决问题，慢慢的我们也会积累到丰富的经验。我的文章的目的和意义
就是在此，短短的记录文字不足以给读到的工程师带来确切和明确的知识，但是会在
一定程度上揭示出一点点经验，一点点思路的干货。希望能帮到大家