El sensor de obstáculos IR del hombre pobre tiene sentido (mejora) de la señal bajo la luz del día

Se debe usar un fotodiodo en modo de polarización inversa para una mejor velocidad, y se debe usar un acoplamiento de CA para reducir la interferencia de la mayoría de las fuentes de luz ambiental.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Algunas notas de diseño adicionales en el circuito anterior:

L1 permite que la mayor parte de la corriente de CC pase a tierra, pero bloquea la mayor parte de la corriente de CA más alta.

La ganancia del amplificador operacional debe ser bastante alta (quizás 50 o más) ya que la señal de corriente inversa del diodo es muy pequeña.

Las dos resistencias de alto valor polarizan la señal a 0v para que se pueda obtener una señal de salida máxima (oscilación más amplia) (y rectificar fácilmente si es necesario). La polarización a un voltaje que no sea cercano a 0v podría sobrecargar la salida del amplificador operacional cuando se usa una ganancia alta.

Las resistencias de polarización tienen valores muy altos porque la corriente del diodo es muy pequeña (la impedancia efectiva de salida del diodo también es muy alta). Las resistencias de bajo valor inundarían la señal de los diodos. Los valores más altos aquí también ayudan a mantener amplio el ancho de banda.

El diodo no funciona como un diodo simple, emite una corriente inversa bastante lineal relacionada con la intensidad de la luz que lo golpea.

El uso de pulsos de CA permite una fácil separación de las señales de luz ambiental (en o cerca de CC) y la señal de luz LED deseada (pulsos de alta frecuencia).

La codificación de la señal de salida es tal que un reflejo más fuerte proveniente del LED (como cuando se acerca a un objeto) da una señal de CA más alta en la salida. La señal podría rectificarse para obtener un voltaje de CC relacionado con el nivel de luz reflejada.

Algunas referencias adicionales de fotodiodos: http://en.wikipedia.org/wiki/Photodiode

La mayoría de los detectores IR Beam-Break de calidad decente hacen un montón de cosas para mejorar su funcionamiento

1) Filtro IR de buena calidad frente al detector. Estos bloquean la luz visible pero pasan los IR al detector.

2) Amplificador acoplado de CA de alta ganancia con AGC y filtro de paso de banda que coincide con . . .

3) fuente de luz modulada

4) tubo de luz físico. Básicamente, monte el sensor al final de una tubería o tubo para permitir que la luz solo del frente llegue al detector.

5) Lente y reflector parabólico para mejorar tanto el alcance de la fuente de luz como la sensibilidad del detector.

Solíamos construir sistemas de ruptura de haz fotográfico de alta velocidad destinados a su uso en carreteras con cubiertas de puentes o túneles bajos. El detector de rotura de haz estaba situado varios cientos de metros antes de la salida que permitía una ruta alternativa para los vehículos con una gran carga, junto con las luces de advertencia intermitentes. La especificación que teníamos que cumplir era detectar el borde ancho de una palanca 2x4 moviéndose a velocidades de autopista (110 Km/h). Usamos todos los trucos anteriores que permitieron que esto funcionara en todas las condiciones climáticas, excepto tormentas de nieve cegadoras o ventiscas. Esas condiciones climáticas hicieron que nuestros sensores de rotura de haz indicaran que había una gran carga presente, pero no había nada que pudiéramos hacer al respecto.