簡(jiǎn)介：在過(guò)去幾年中，Sharp開(kāi)發(fā)了很多種紅外距離傳感器。這些傳感器不但體積小，功耗也很低。這篇文章就簡(jiǎn)單的介紹一下這些傳感器的不同點(diǎn)，使用方法，接口方法以及一些使用上的小技巧。
工作原理：
Sharp的紅外傳感器都是基于一個(gè)原理，三角測(cè)量原理。紅外發(fā)射器按照一定的角度發(fā)射紅外光束，當(dāng)遇到物體以后，光束會(huì)反射回來(lái)，如圖1所示。反射回來(lái)的紅外光線被CCD檢測(cè)器檢測(cè)到以后，會(huì)獲得一個(gè)偏移值L，利用三角關(guān)系，在知道了發(fā)射角度a，偏移距L，中心矩X，以及濾鏡的焦距f以后，傳感器到物體的距離D就可以通過(guò)幾何關(guān)系計(jì)算出來(lái)了。
圖1：三角測(cè)量原理
可以看到，當(dāng)D的距離足夠近的時(shí)候，L值會(huì)相當(dāng)大，超過(guò)CCD的探測(cè)范圍，這時(shí)，雖然物體很近，但是傳感器反而看不到了。當(dāng)物體距離D很大時(shí)，L值就會(huì)很小。這時(shí)CCD檢測(cè)器能否分辨得出這個(gè)很小的L值成為關(guān)鍵，也就是說(shuō)CCD的分辨率決定能不能獲得足夠精確的L值。要檢測(cè)越是遠(yuǎn)的物體，CCD的分辨率要求就越高。
非線性輸出：
Sharp GS2XX系列的傳感器的輸出是非線性的。沒(méi)個(gè)型號(hào)的輸出曲線都不同。所以，在實(shí)際使用前，最好能對(duì)所使用的傳感器進(jìn)行一下校正。對(duì)每個(gè)型號(hào)的傳感器創(chuàng)建一張曲線圖，以便在實(shí)際使用中獲得真實(shí)有效的測(cè)量數(shù)據(jù)。下圖是典型的Sharp GP2D12的輸出曲線圖。
圖2：Sharp GP2D12輸出曲線
從上圖中，可以看到，當(dāng)被探測(cè)物體的距離小于10cm的時(shí)候，輸出電壓急劇下降，也就是說(shuō)從電壓讀數(shù)來(lái)看，物體的距離應(yīng)該是越來(lái)越遠(yuǎn)了。但是實(shí)際上并不是這樣的，想象一下，你的機(jī)器人本來(lái)正在慢慢的靠近障礙物，突然發(fā)現(xiàn)障礙物消失了，一般來(lái)說(shuō)，你的控制程序會(huì)讓你的機(jī)器人以全速移動(dòng)，結(jié)果就是，"砰"的一聲。當(dāng)然了，解決這個(gè)方法也不是沒(méi)有，這里有個(gè)小技巧。只需要改變一下傳感器的安裝位置，使它到機(jī)器人的外圍的距離大于最小探測(cè)距離就可以了。如圖3所示:
圖3：可以避免探測(cè)誤差的安裝圖示
型號(hào)對(duì)比：
目前Sharp的紅外線傳感器有如下幾種類型：
GP2D02 （串口輸出）探測(cè)范圍 10cm-80cm
GP2D05 （數(shù)字輸出）探測(cè)范圍 固定的24cm
GP2D12 （模擬輸出）探測(cè)范圍 10cm-80cm
GP2D15 （數(shù)字輸出）探測(cè)范圍 24cm
GP2D120 （模擬輸出）探測(cè)范圍 4cm-30cm
GP2YOAO2YK （模擬輸出）探測(cè)范圍 20cm-150cm
GP2Y0D02YK （數(shù)字輸出）探測(cè)范圍 80cm
所有的模擬輸出，其輸出電壓和距離成反比，數(shù)字輸出只能檢測(cè)在范圍內(nèi)物體是存在還是不存在，而不能提供距離的檢測(cè)。
原文鏈接：http://www.roboticfan.com/blog/user_2005/1/archives/2006/2006834719.shtml
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