SHARP 红外传感器测距原理

用了这么久SHARP的红外测距传感器，一直没关心过它的测距原理，惭愧。。{:3_49:}。今天终于了解了一下它是如何工作的，这里跟大家分享一下。看完以后瞬间豁然开朗，原来是这样。。。。{:3_41:}
工作原理

Sharp的红外传感器都是基于一个原理，三角测量原理。红外发射器按照一定的角度发射红外光束，当遇到物体以后，光束 会反射回来，如图1所示。反射回来的红外光线被CCD检测器检测到以后，会获得一个偏移值L，利用三角关系，在知道了发射角度a，偏移距L，中心矩X，以 及滤镜的焦距f以后，传感器到物体的距离D就可以通过几何关系计算出来了。

可以看到，当D的距离足够近的时候，L值会相当大，超过CCD的探测范围，这时，虽然物体很近，但是传感器反而看不到了。当物体距离D很大时，L值就会很小。这时CCD检测器能否分辨得出这个很小的L值成为关键，也就是说CCD的分辨率决定能不能获得足够精确的L值。要 检测越是远的物体，CCD的分辨率要求就越高。

非线性输出

Sharp GS2XX系列的传感器的输出是非线性的。没个型号的输出曲线都不同。所以，在实际使用前，最好能对所使用的传感器进行一下校正。对每个型号的传感器创建一张曲线图，以便在实际使用中获得真实有效的测量数据。下图是典型的Sharp GP2D12的输出曲线图。

从上图中，可以看到，当被探测物体的距离小于10cm的时候，输出电压急剧下降，也就是说从电压读数来看，物体的距离应该是越来越远了。但是实际上并不是这样的，想象一下，你的机器人本来正在慢慢的靠近障碍物，突然发现障碍物消失了，一般来说，你的控制程序会让你的机器人 以全速移动，结果就是，"砰"的一声。当然了，解决这个方法也不是没有，这里有个小技巧。只需要改变一下传感器的安装位置，使它到机器人的外围的距离大于最小探测距离就可以了。如图所示:

可以避免探测误差的安装图示

型号对比：

目前Sharp的红外线传感器有如下几种类型：

GP2D02 （串口输出）探测范围 10cm-80cm

GP2D05 （数字输出）探测范围 固定的24cm

GP2D12 （模拟输出）探测范围 10cm-80cm

GP2D15 （数字输出）探测范围 24cm

GP2D120 （模拟输出）探测范围 4cm-30cm

GP2YOAO2YK （模拟输出）探测范围 20cm-150cm

GP2Y0D02YK （数字输出）探测范围 80cm

所有的模拟输出，其输出电压和距离成反比，数字输出只能检测在范围内物体是存在还是不存在，而不能提供距离的检测。

希望对大家有帮助啊{:2_31:}

很有帮助噢~ :lol

还是很有用的，么么哒{:3_48:}

楼上卖萌

盲区问题可以通过程序解决吗？

有待研究。。。。

形象生动，不错！
如果再能补充一些技术细节就好了，比如说：测量数据刷新率，数据偏差等。
很早在老外的网站（www.acroname.com) 上看到一篇类似题材的文章，下载保存了，在此与大家分享（见附件）
亏得保存了，现在找不到原文的链接了。

Embedream 发表于 2014-2-20 10:20
形象生动，不错！
如果再能补充一些技术细节就好了，比如说：测量数据刷新率，数据偏差等。
很早在老外的网 ...

好东西{:3_48:}

太帅了，帮大忙了！！:loveliness: