إن اكتشاف و تفادي العقبات هي من أبرز المهام الواجب توفرها في المركبات ذاتية القيادة و ميدان الروبوت.
و يستخدم في هذه العملية مستشعرات مختلفة، منها ما يعمل في مجال الأشعة ما تحت الحمراء. أنتجت شركة Sharp مجموعة من مسابير المدى مثيرة للاهتمام لدقّتها الجيّدة و سهولة استعمالها. و تختلف فيما بينها في مجالات المسافات المقاسة.
على العموم هي وحدات استشعار لقياس المسافة، تتألف من مجموعة متكاملة من:
- مكشاف موضع نقطة ضوء (PSD)
- صمام ثنائي باعث للأشعة تحت حمراء (IR LED)
- معالج الإشارات
مخرج هذه الوجات هو تيار تماثلي تتناسب قيمته مع المدى.
كيفية عمل المسبار
المسبار يستعين بطريقة حساب المثلثات إذ يبعث شعاع ضوء بطول موجة 850 ± 70 nm.
زاوية الضوء المنعكس تختلف باختلاف المسافة إلى الحاجز. الجزء المتلقي للضوء من المسبار، به عدسة دقيقة تنقل الضوء المنعكس إلى أجزاء مختلفة من مكشاف موضع نقطة ضوء ذو المصفوفة الخطية المرفقة استناداً إلى زاوية الضوء المنعكس.
يمكن للمصفوفة تحديد زاوية الضوء المنعكس، و يذلك حساب المسافة إلى الحاجز. هذه الطريقة محصنة جداً من تداخل الضوء من المحيط و هي مناسبة بغض النظر عن لون الجسم الذي يراد الكشف عنه.
سمك حزمة شعاع المسبار
إن حزمة الشعاع المنبعث ليس سميك، ما بؤهل المسبار إلى كشف الأجسام الصغيرة التي تعترضه أو التي يوجه إليها.
المسبار GP2Y0A41SK0F
هذا المسبار له الخصائص التالية
- أقصر مدى : 4 سم
- أطول مدى: 30 سم
- جهد التشغيل: 4.5 – 5.0 فولط.
- تواتر الإخراج : كل 16.5 ملي ثانية.
المخرج غير الخطي
إن العلاقة بين إخراج المسبار مع التغير في المسافة هي علاقة غير خطية كما هو مبين في المخطط التالي للمسبار GP2Y0A41SK0F.
الارتفاع ثم الانكماش في بداية المخطط يعني أن المسبار غير قادر على الكشف عن مسافات قصيرة جداً.
استغلال المسبار
للاستفادة من هذا المسبار يجب جعل العلاقة بين المسافة و الاخراج خطية في المجال 4 إلى 30 سم. يمكن ذلك برسم الاخراج بالنسبة إلى مقلوب المسافة. كما هو موضح في المخطط التالي.
تطبيقيا يجب القيام بهذه التجربة لتحديد القيم الخاصة بالظروف التي توافق الميدان الذي تعمل فيه.
تطبيقات عملية
لتجريب ما تعلمناه في تطبيق عملي، أنقر على الرابط النشاط 3 : مسبار المدى.
قم بكتابة اول تعليق