Neuheiten
Im Angebot
- Sonderangebot
Reflektierende Sensoren
Diffuser Sensor - Unter Tausenden von Roboterdesigns sind die Line-Follower- Modelle besonders interessant. Die Aufgabe eines solchen Roboters besteht darin, der Bahn entsprechend dem Verlauf der auf der Oberfläche gezeichneten Linie zu folgen. Am häufigsten fallen Linienfolger in zwei Kategorien: das Verfolgen einer weißen Linie auf einem schwarzen Hintergrund bzw. umgekehrt, das Verfolgen einer schwarzen Linie auf einem weißen Hintergrund. Damit der Roboter seiner Bahn richtig folgen kann, muss er mit entsprechendem Zubehör ausgestattet sein. Zusätzlich zu Strom und Antrieb muss der Roboter-Linienfolger mit Steuerungen und Sensoren ausgestattet sein, die Signale liefern, um vor potenziellen Hindernissen auf der Strecke zu warnen. Ein Reflexionssensor ist für diese Rolle perfekt.
Produkte
Siehe auch
Funktionsprinzip und Anschluss von Reflexionssensoren
Eine der einfachsten Implementierungen eines optischen Sensors ist eine Infrarot-LED gepaart mit einem Fototransistor. Der Fototransistor ist über einen Widerstand, der einen Spannungsteiler bildet, mit der Versorgungsspannungsquelle verbunden. Am Ausgang dieses Teilers erhält man eine Spannung im Bereich von 0 V bis typischerweise 5 V als Darstellung der Infrarotreflexion, wobei ein kleinerer Wert eine stärkere Infrarotreflexion darstellt. Der Analogausgang des Sensors, der die empfangene Spannung liefert, kann zur weiteren Auslesung auf verschiedene Arten angeschlossen werden. Am einfachsten geht das, indem man den Sensorausgang über einen Software-Komparator mit dem Analogeingang des ADC-Wandlers im Mikrocontroller oder mit dem Binäreingang verbindet. Es gibt auch eine Lösung, den Sensor an einen Hardware-Komparator mit einstellbarer Schwelle zum Ändern des logischen Zustands anzuschließen (z. B. integrierte Schaltung LM393). Der Zustand am Komparatorausgang wird dann am Binäreingang des Mikrocontrollers gelesen. Aufgrund der geringen Größe der Sensoren können diese problemlos in Form eines Streifens parallel geschaltet werden, was eine einfache Erkennung von Kanten, Wänden und anderen Hindernissen sowie die Möglichkeit der Abstandsmessung zu diesen ermöglicht.
Messgenauigkeit von Reflexionssensoren
Lösungen wie ein Lasersensor oder ein optoelektronischer Sensor verfügen über eine ausreichend gute Messgenauigkeit und funktionieren in vielen Hobbyprojekten gut. Um jedoch die bestmögliche Genauigkeit des Sensors in der Anwendung zu erreichen, in der er verwendet wird, muss er kalibriert werden. Die Kalibrierung des Näherungssensors ist ein wichtiger Prozess, da es keine perfekten Messsensoren gibt und trotz der reproduzierbaren Produktionstechnologie zwei identische Sensoren unterschiedliche Spannungswerte ausgeben können, selbst wenn sie unter den gleichen Umgebungsbedingungen arbeiten. Auch die Materialien, aus denen Sensoren hergestellt werden, unterliegen natürlichen Alterungsprozessen, die eine regelmäßige Neukalibrierung erfordern. Am besten führen Sie die Kalibrierung per Software durch, z. B. im Arduino-Programmcode, der mit dem Sensor arbeitet. Eine perfekte Kalibrierung des Sensors liegt vor, wenn der gemessene Abstandswert annähernd im direkten Verhältnis zur Spannung am Sensorausgang steht.
Reflektierende Sensoren – FAQ
Reflektierende Sensoren werden in der industriellen Automatisierung eingesetzt. Eine spezielle Anwendung reflektierender Sensoren sind Linienfolger-Roboter, die einer auf einer bestimmten Oberfläche (z. B. dem Boden) gemalten Linie folgen. Die Funktionsweise reflektierender Sensoren basiert auf dem Phänomen der Unterbrechung des Lichtflusses, der vom Sensor gesendet und dann vom Reflektor reflektiert wird. Je nach Art des Reflexionssensors verwenden diese elektronischen Komponenten für das menschliche Auge unsichtbares Licht (z. B. ultraviolette oder infrarote Strahlen) oder sichtbares Licht. Ein gemeinsames Merkmal reflektierender Sensoren ist, dass Sender und Empfänger in einem Gehäuse untergebracht sind. Der Zustand, in dem der Lichtstrom unterbrochen ist, verändert die Signalausgabe des Sensors.
Reflektionssensoren kommen unter anderem zum Einsatz in der industriellen Automatisierung. Sie werden in Linefollower-Robotern eingebaut, deren Hauptaufgabe darin besteht, einer lackierten Linie (z. B. auf dem Boden einer Lagerhalle) zu folgen. Das Funktionsprinzip von Reflexionssensoren besteht darin, Licht auszusenden und es mithilfe eines Reflektors zu reflektieren. Wenn der Lichtstrom unterbrochen wird, ändert sich das Signal.