赋予机器智慧(23)_臧哲的空间_百度空间

传感器是机器人的触觉,要让机器人感知到人的存在,最简单的办法就是使用热释电红外传感器。

采用热释电传感器的优势是:成本低,不需要用红外线或电磁波等发射源,隐蔽性好,可流动安装,灵敏度高、控制范围大。热释电红外传感器利用热释电效应,能以非接触形式检测出人体辐射的红外线,并将其转变为电压信号;同时,它还能鉴别出运动的生物与其他非生物。实际使用中,热释电传感器前面必须安装菲涅尔透镜。菲涅尔透镜的作用是将人体辐射的红外线聚焦到热释电红外探测元上,同时也产生交替变化的红外辐射高灵敏区和盲区,以适应热释电红外探测元要求信号不断变化的特性,这样可大大提高接收灵敏度,增加检测距离及范围。实验证明,热释电红外传感器若不加菲涅尔透镜,则其检测距离仅为2 m左右(检测人体走过);而配上菲涅尔透镜后,其检测距离可增加到10 m以上,甚至可达20 m以上。
    由于PIR信号变化缓慢、幅值小,针对该特点,专用信号处理器一般分为3步处理:滤波放大、窗口比较、噪声抑制及数字信号处理。BISS0001就是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。它采用CMOS工艺、数模混合,具有独立的高输入阻抗运算放大器,内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰。它有两种工作方式供选择,通过将引脚A置1或0可设置为可重复触发方式和不可重复触发方式。本系统选择可重复触发方式。在将传感信号进行预处理后,通过双向鉴幅器可检测出有效触发信号Vs。由于选择的是可重复触发方式,Vs可重复触发VO为有效状态,并可促使VO在延时周期Tx内一直保持有效状态。延时周期的大小可通过R1和C1调节。在Tx时间内,只要Vs发生上跳变,VO就会从Vs上跳变时刻起继续延长一个Tx周期;若Vs保持为“1”状态,则VO一直保持有效状态;若Vs保持为“O”状态,则在Tx周期
结束后VO恢复为无效状态,并且在封锁时间Ti时间内,任何Vs的变化都不能触发VO为有效状态。





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