赤外線光電距離計の構造と構成

赤外線光電距離計の構造と構成

赤外線距離計は、主に変調光発光ユニット、受信ユニット、位相測定ユニット、計数表示ユニット、論理制御ユニット、電力変換器などの部品で構成されています。その光源は通常、ヒ素作物（GaAs）半導体発光ダイオードです。相当量の電流がGaAsダイオードのPN接合を通過すると、PN接合は波長0.72μm、0.94μmの近赤外線を放射します。これは、ドーピングされたGaAs半導体の電子正孔複合体により、余分なエネルギーが光子の形で放出され、生成されます。そして、放射される光の強度は注入電流に応じて変化します。したがって、距離計の光源として使用すると、供給電流の大きさに応じて放射される光の強度を直接振幅変調できます。つまり、この半導体発光素子は「放射」と「変調」の両方の機能を備えています。

変調光を受信する赤外線光電検出変換デバイスは通常、シリコンフォトダイオードまたはアバランシェフォトダイオードであり、これらのデバイスには「光起電力効果」があります。外部光がそのPN接合に照射されると、光電エネルギー変換効果によりPN極に電位差が生じ、その大きさは入射光の強度に応じて変化します。

差の大きさは入射光の強度によって変化し、「復調」の役割を果たします。

超音波距離計の構成と構造
超音波発生回路は超音波発生回路です。 ダブルタイマー EN556 (U2b) モノステーブルトリガー。 R6 と C6 は差動回路を構成し、その役割は次のとおりです。S2 キーが押されると、ローレベルが正と負のスパイクパルスに変換され、VD1 の後に負のスパイクパルスが得られ、モノステーブルトリガーフリップフロップがトリガーされます。 モノステーブルフリップフロップの出力ハイレベルは約 1 ms 続きます。つまり、tw ≈ 1.1R5C5 ≈ 1 ms です。 EN556 (U2n) は多重高調波発振器で構成され、接地抵抗テスターの発振周波数 f1=1/T1 ≈ 1/{0.7 [(R1 + R2) + 2 (R3 + R4)] C3 ≈ 40 kHz。 単安定トリガー出力がハイになると、多調波発振器が発振し、EN556 のピン 5 は、周波数 40 kHz、デューティ サイクルが約 50% の約 40 個の矩形パルスを出力します。多高調波発振器の起動位相の不安定性を考慮して、より多くのパルスを失うように設計されています。出力パルスの数が少なすぎると、放射強度が小さく、測定距離が短くなります。ただし、パルスの数が多すぎると、発射時間が長くなり、パルス列が測定対象物に近づいたときにまだ発射されていないため、最初に発射されたパルスによって生成されたエコーが受信端に到達し、測距結果に影響を与え、測距ブラインド ゾーンが増加します。U1a ~ U1e 超音波パルス駆動回路の (U1) は、超音波送信トランスデューサを駆動するパルス電圧の振幅を大きくし、電気/音響変換を有効にして、超音波の送信能力を高め、測定距離を延ばすことができます。 40 kHz のパルス列は、U1a によって反転され、次に U1b と U1e の並列インバータによって反転されます。別の方法として、南側の U1c と U1d の並列を通り、U1c と U1d によって反転されます。もう 1 つは、U1c と U1d の並列インバータによって反転されます。