Как Помехи Влияют На Ик-Приемник?

Привет всем, эта небольшая статья о влиянии помех на работу ИК-приемника.

В данном исследовании в качестве такого устройства используется TSOP4856. В этой статье вы узнаете: какие помехи возникают для данного типа устройств и какое влияние они оказывают.



Следует сразу отметить, что данная статья не претендует на истину в последней инстанции, а лишь дает читателю оценку возможного влияния помех на ИК-приемник.

Наслаждайся чтением.

Начинать!

Оглавление:

Описание ИК-диода TSAL6200 и ИК-приемника TSOP4856

Внешний вид ИК-диода показан на картинке ниже.

ТСАЛ6200 Некоторые его характеристики: длина волны, излучаемая ИК-диодом, составляет 940 нм.

Максимальный постоянный постоянный ток не более 100 мА.

Импульсный ток не более 1,5 А.

Мощность излучения до 40 мВт. Ширина DN равен 34 градусам.

ИК-приемник TSOP4856 представляет собой миниатюрный ИК-приемный модуль, в котором PIN-диод и усилитель собраны в выводной рамке, в эпоксидном корпусе находится ИК-фильтр.

Внешний вид ИК-приемника показан на картинке ниже.

ТСОП4856 Некоторые его характеристики: длина волны принимаемого ИК-сигнала составляет 940 нм.

Требуемая частота модуляции составляет 56 кГц.

Минимальная освещенность 0,12 мВт/м2. Максимум 50 Вт/м2. Ширина дна 90 градусов.

Эти устройства работают парами.

Работа ИК-диода и ИК-приемника

Это излучение модулируется прямоугольной волной частотой 56 кГц.

Пачки таких импульсов передаются с скважностью не менее 4. Эти пакеты принимает устройство TSOP4856. Его функциональная схема представлена на слайде.

Функциональная схема ИК-приемника TSOP4856 где 1 - ВЫХ; 2 – ЗАЗЕМЛЕНИЕ; 3 - +Впит; ВФ – входной фильтр; АРУ – автоматическая регулировка усиления; ПФ – полосовой фильтр.

Через PIN-диод начинает течь ток, соответствующий интенсивности принятого ИК-сигнала.

Схема автоматической регулировки усиления (АРУ) усиливает этот ток.

Далее принятый сигнал фильтруется полосовым фильтром (BPF) и демодулируется.

Пока принимается один пакет, на выводе OUT приемника имеется низкое значение напряжения; как только на входе нет импульсов, приемник поднимает выходной вывод на напряжение питания.

Ниже приведены временные диаграммы этого процесса.

Временные диаграммы приема и передачи ИК-сигнала Вверху показан процесс, происходящий на ИК-диоде, внизу — на ИК-приемнике.

Слева процесс приема и передачи рассматривается в масштабе одного пакета, а справа – в масштабе нескольких пакетов.

Стоит отметить, что просто передать ИК-сигнал без модуляции 56 кГц не получится, т.к.

полосовой фильтр ИК-приемника настроен именно на эту частоту.

Передавать непрерывный прямоугольный сигнал с такой частотой 56 кГц также не получится, так как система АРУ в этом случае будет занижать коэффициент усиления (это делается для устранения постоянных помех).

То есть необходимо передавать пачки импульсов, и на какой частоте эти пачки будут передаваться не важно, главное, чтобы скважность между ними была не менее 4.

Помехи в ИК-приемнике

В данной статье рассматривается влияние солнечного света и излучения люминесцентных ламп.

Рассмотрим график зависимости чувствительности от окружающего освещения, взятый из документации TSOP4856.



TSOP4856 График чувствительности ИК-приемника На графике видно, что по мере увеличения окружающей мешающей освещенности порог чувствительности увеличивается, следовательно, дальность передачи и приема будет уменьшаться.

Таким образом, при наличии помех чувствительность приемника снижается с помощью схемы АРУ, чтобы гарантировать отсутствие паразитных импульсов на выходе.

Следует добавить, что чувствительность ИК-приемника зависит также от амплитуды пульсаций источника питания, напряжения питания, температуры и длины волны ИК-сигнала.

Более подробную информацию об этих параметрах можно найти в технической документации.

В нашем случае все эти параметры имеют рабочие значения: пульсации питания минимальны, напряжение питания 3,3 В, температура 25 градусов Цельсия, длина волны 940 нм.

Исследование влияния солнечного света и флуоресцентного излучения на работу ИК-приемника.

У квадрантного фотодиода QPD150 все фазовые клеммы подключены.

Измеряется общее напряжение, создаваемое фотодиодом при освещении.

Передатчик ИК-сигнала и приемник ИК-сигнала неподвижно установлены друг напротив друга на одном уровне, так что ИК-диод и ИК-приемник находятся на одной линии.

С помощью рулетки записывают расстояние от ИК-диода до ИК-приемника.

Ноутбук подключается к приемнику ИК-сигнала через переходник USB-UART для получения сообщения о регистрации принятого импульса и вывода его на экран.

Передатчик ИК-сигнала генерирует пачку из 20 импульсов, частота импульсов 56 кГц.

Амплитуда импульсов тока, проходящих через ИК-диод TSAL6200, составляет 20 мА, что соответствует примерно 8 мВт мощности излучения.

Всплеск излучения происходит один раз в секунду.

Если пакет принят, приемник ИК-сигнала отправляет на ноутбук сообщение о регистрации этого пакета импульсов.

Порядок проведения эксперимента: измеряется дальность передачи и приема ИК-сигнала для двух случаев: приема 10 импульсов из 10 подряд и 0 импульсов из 10, также измеряются напряжения на FD-24K и QPD150. измерено.

Варианты эксперимента: - в полной темноте; - при освещении люминесцентной лампой сверху на потолке в помещении; - при освещении люминесцентной лампой непосредственно перед приемником в помещении; - при освещении солнечным светом ИК-приемник находится сзади сверху; - при освещении солнечным светом ИК-приемник находится спереди сверху.

В таблице ниже представлены результаты исследования влияния помех на работу ИК-приемника TSOP4856.



Ниже приведен график зависимости дальности передачи и приема от мощности помех для различных типов помех.

По вертикали средняя мощность помех выражена в относительных единицах, так как измерить или вычислить реальную принимаемую мощность ИК-приемника TSOP4856 проблематично.

Дальность горизонтальной передачи и приема в метрах.

Левая крайняя точка сегментов - это значение дальности при приеме 10 из 10 импульсов, а правая крайняя точка - значение дальности при приеме 0 из 19 импульсов, т.е.

эти отрезки представляют собой расстояния ухудшения качества приема сигнала от 100 до 0%.

В таблице указано относительное ухудшение характеристик относительно эксперимента «в полной темноте» в процентах,



На графике видно, что с увеличением мощности помех не только уменьшается дальность передачи и приема, но и становится короче расстояние, с которого качество приема сигнала ухудшается со 100% до 0%.

Из таблицы видно, что при наличии таких помех, как солнце, дальность передачи и приема ИК-сигнала может сократиться почти на 70%, что может быть критично, если влияние таких помех не будет учтено при разработке системы.

с ИК.

Влияние люминесцентного излучения также значительно и может уменьшить дальность примерно на 40%.

Заключение

качество приема ИК-сигнала с увеличением расстояния ухудшается медленнее); 3) разные типы помех по-разному влияют на работу TSOP4856. Наконец, при проектировании ИК-систем следует учитывать возможное влияние помех на ИК-приемник, чтобы избежать проблем с внезапным отказом в работе при наличии таких помех.

Надеюсь, статья была полезной.

Спасибо за внимание! Теги: #Производство и разработка электроники #Беспроводные технологии #Разработка Интернета вещей #солнце #Анализ и проектирование систем #интерференция #ИК #приемник #инфракрасный #люминесцентный

• 10 Советов Для Успеха В Подкастинге

  19 Oct, 24

• Заблокированная Онлайн-Библиотека «Флибуста» Запустила В Telegram Бота Для Скачивания Книг

  19 Oct, 24

• Эффекты Svg-Фильтра. Часть 7: Движение Вперед

  19 Oct, 24

• Кое-Что О Crysis 2

  19 Oct, 24

• Учебное Пособие По Javafx: Начало Работы

  19 Oct, 24

• 20-Нм Процессоры Arm Могут Появиться К Концу Следующего Года

  19 Oct, 24

• Что Означает Уставный Капитал Для Компании?

  19 Oct, 24

• Министерство Финансов И Коммуникаций Рф И Счетная Палата Рф Подписали Соглашение О Сотрудничестве В Сфере Ит

  19 Oct, 24

• Научитесь Бегать

  19 Oct, 24

• Продолжайте Учиться И Преподавать С Jetbrains

  19 Oct, 24