Hoe maak ik een infrarood Proximity Detector dat werkt bij 20 Feet

Infrarood is een handige gebied van het spectrum voor vele toepassingen . Het is onzichtbaar voor het menselijk oog , maar infrarode straling werkt volgens dezelfde regels als zichtbaar licht . Infrarood maakt gebruik van dezelfde algemene soort lenzen , spiegels , bronnen en detectoren zichtbaar optiek . Er zijn enkele verschillen in materialen , maar de principes zijn hetzelfde . Dus als je wilt iets als zin doen de afstand tot een object , kunt u infrarood gebruiken om een optisch systeem te creëren , maar hebben het helemaal onopvallend humans.Things je nodig hebt
1,55 micrometer - laser en drive circuit
InGaAs avalanche fotodiode en versterkerschakeling
1,55 - um bandpassfilter
Montage platform
2 - inch diameter , 100 mm brandpuntsafstand infrarood lens
Toon meer instructies

1

de hoeveelheid energie die nodig berekenen om een signaal - ruisverhouding van 10 om de detector te bereiken . Voor een ruwe benadering , neem aan dat de ruis is allemaal in donkere stroom , dus kijk op het blad voor uw detector en vind de responsiviteit en de donkere stroom voor uw detector .
Ter illustratie , aannemen dat u een detector met een responsiviteit van 0.95 amps /watt , en een donkere stroom van 1 nA , dat is 10 ^ -9 ampère. Tot 10 nA van de huidige , zult u 10nA/0.95 watt infrarood macht, die gelijk is aan 1,1 x 10 ^ -8 W. kopen van 2

Bereken de hoeveelheid infrarode energie die nodig is van het object nodig . Omdat je met een 2 - inch diameter lens , lijkt de lens om een vaste hoek van ( pi x ( 1/12 ) ^ 2 ) /20 ^ 2 = 5,5 x 10 ^ -5 sr ( steradiaal ) overspannen . Dit is in wezen een maatregel van hoe groot de detector kijkt van het object dat doet de reflecterende . Voor het voorbeeld systeem , moet uw detector tot 1,1 x 10 ^ -8 watt verzamelen in 5,5 x 10 ^ -5 sr , die is 2,0 x 10 ^ -4 W /sr .
3

Zoek uit hoeveel energie nodig heeft om het doel te raken . Neem aan het object reflecteert licht gelijkmatig terug in de richting waarin het wordt verlicht . Dat soort van een object wordt een Lambertiaanse verstrooier , en het weerspiegelt het licht dat het hits in een vaste hoek van 2 x pi steradiaal .
Het voorbeeld systeem , dan moet 2,0 x 10 ^ -4 W blussen /sr over de gehele 2 x pi hoek , wat betekent dat het reflecteert 2 x pi x 2.0 x 10 ^ -4 W = 1,3 x 10 ^ -3 W , of 1,3 mW .
4

Zoek een bron die de juiste hoeveelheid stroom zal leveren aan het object . In het voorbeeld systeem , vindt een 1.55 urn laser die een vermogen van 1,3 mW levert het object . Bevestig de laser om de montage platform , zodat het wijst recht naar buiten.
5

Zet de bandpass filter voor de fotodetector en bevestig de montage op de lens. Monteer die op de bevestiging platform , opgesteld in de richting van het laserlicht te verzamelen en zet het op de detector .
6

Bedien het systeem met een voorwerp op verschillende afstanden , het opnemen van de spanning als functie van afstand . Deze gegevens gebruiken om een curve die je op afstand zal geven als functie van de spanning te creëren .