Wstęp do użytkowania modeli GP2D12 i GP2Y0A02 Podstawowe informacje techniczne Testy praktyczne czujnika GP2Y0A02

Podobne dokumenty
3. WYNIKI POMIARÓW Z WYKORZYSTANIEM ULTRADŹWIĘKÓW.

Badanie czujników odległości Laboratorium Mechatroniki i Robotyki

PRZEŁĄCZANIE DIOD I TRANZYSTORÓW

BEZDOTYKOWY CZUJNIK ULTRADŹWIĘKOWY POŁOŻENIA LINIOWEGO

Czujnik ultradźwiękowy serii DBK 4+

Robot mobilny klasy minisumo Wojak Wszechmocny. Robert Budziński

projekt przetwornika inteligentnego do pomiaru wysokości i prędkości pionowej BSP podczas fazy lądowania;

Czujnik ultradźwiękowy serii DBK 4+

Dalmierze firmy SHARP na przykładzie 2D120XJ100F

1 Źródła i detektory. I. Badanie charakterystyki spektralnej nietermicznych źródeł promieniowania elektromagnetycznego

KAmodQTR8A. Moduł QTR8A z ośmioma czujnikami odbiciowymi

DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE

MCAR Robot mobilny z procesorem AVR Atmega32

Zakład Teorii Maszyn i Układów Mechatronicznych. LABORATORIUM Podstaw Mechatroniki. Sensory odległości

Tranzystor bipolarny LABORATORIUM 5 i 6

Tranzystory bipolarne. Właściwości dynamiczne wzmacniaczy w układzie wspólnego emitera.

Pomiar prędkości światła

Tranzystory bipolarne. Właściwości wzmacniaczy w układzie wspólnego kolektora.

Pomiar prędkości obrotowej

Badanie efektu Dopplera metodą fali ultradźwiękowej

Karta katalogowa V E3XB. Moduł wejść/wyjść Snap. 18 (podzielone na dwie grupy) Typ wejść

Laboratorum 4 Dioda półprzewodnikowa

F&F Filipowski Sp. J Pabianice, ul. Konstantynowska 79/81 tel KARTA KATALOGOWA

Wykrywacz kłamstw. Grzegorz Puzio, Łukasz Ulanicki 15 czerwca 2008

PRACOWNIA ELEKTRONIKI

Stanowisko do badania zjawiska tłumienia światła w ośrodkach materialnych

SPECYFIKACJA PRZETWORNIK RÓŻNICY CIŚNIEŃ

Pracownia pomiarów i sterowania Ćwiczenie 1 Pomiar wielkości elektrycznych z wykorzystaniem instrumentów NI ELVIS II

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2019 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Cylindryczny czujnik zbliżeniowy w plastikowej obudowie E2F

PIROMETR AX Instrukcja obsługi

Woltomierz analogowy AC/DC [ BAP_ doc ]

Finał IV edycji konkursu ELEKTRON zadania ver.0

WIZUALIZACJA DANYCH SENSORYCZNYCH Sprawozdanie z wykonanego projektu. Jakub Stanisz

TRANZYSTORY BIPOLARNE

Podstawowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych

INSTRUKCJA OBSŁUGI MOBILNY MIERNIK PRĘDKOŚCI NAJAZDOWEJ i ŚREDNIEJ TYP: RTS003 OSK2

SPECYFIKACJA PRZETWORNIK RÓŻNICY CIŚNIEŃ DPC250; DPC250-D; DPC4000; DPC4000-D

Detektor Fazowy. Marcin Polkowski 23 stycznia 2008

Interfejsy komunikacyjne pomiary sygnałów losowych i pseudolosowych. Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego

Biomonitoring system kontroli jakości wody

1. Opis aplikacji. 2. Przeprowadzanie pomiarów. 3. Tworzenie sprawozdania

Badanie właściwości multipleksera analogowego

Termometr na podczerwień Nr produktu

Ćwiczenie 21. Badanie właściwości dynamicznych obiektów II rzędu. Zakres wymaganych wiadomości do kolokwium wstępnego: Program ćwiczenia:

LUPS-11ME LISTWOWY UNIWERSALNY PRZETWORNIK SYGNAŁOWY DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, kwiecień 2003 r.

Dalmierz optyczny raport

Ćwiczenie 7 PARAMETRY MAŁOSYGNAŁOWE TRANZYSTORÓW BIPOLARNYCH

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

Wizualizacja stanu czujników robota mobilnego. Sprawozdanie z wykonania projektu.

INSTRUKCJA INSTALACJI DARWIN 02/04/06/08 bariera podczerwieni

PE-30T (zasięg na zewnątrz 30m) PE-60T (zasięg na zewnątrz 60m)

Ultrasonograficzne mierniki grubości materiału. Seria MTG & PTG

Notatka lekcja_#3_1; na podstawie W.Kapica 2017 Strona 1

Przykłady wybranych fragmentów prac egzaminacyjnych z komentarzami Technik awionik 314[06]

Ćwiczenie 1: Pomiar parametrów tranzystorowego wzmacniacza napięcia w układzie wspólnego emitera REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

PRZENOŚNY MIERNIK MOCY RF-1000

Instrukcja obsługi Czujnik dyfuzyjny z tłumieniem tła O1D101 / O1D104

II. Badanie charakterystyki spektralnej źródła termicznego promieniowania elektromagnetycznego

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

Własności dynamiczne przetworników pierwszego rzędu

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

WZMACNIACZ OPERACYJNY

LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

Zworka amp. C 1 470uF. C2 100pF. Masa. R pom Rysunek 1. Schemat połączenia diod LED. Rysunek 2. Widok płytki drukowanej z diodami LED.

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI MATERIAŁY POMOCNICZE SERIA PIERWSZA

Czujniki podczerwieni do bezkontaktowego pomiaru temperatury. Czujniki stacjonarne.

Nowoczesne sieci komputerowe

LUPS-11MEU LISTWOWY UNIWERSALNY PRZETWORNIK SYGNAŁOWY DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, kwiecień 2003 r.

spis urządzeń użytych dnia moduł O-01

Projektowanie i produkcja urządzeń elektronicznych

I0.ZSP APLISENS PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ INSTRUKCJA OBSŁUGI (DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA)

Kod produktu: MP01105

rh-ac15r4s4 Moduł integracji z systemami alarmowymi systemu F&Home RADIO.

LABORATORIUM - ELEKTRONIKA Układy mikroprocesorowe cz.2

Ultrasonograficzne mierniki grubości materiału. Seria MTG & PTG

INSTRUKCJA OBSŁUGI Generatora impulsów PWM

Wyznaczanie charakterystyki prądowo-napięciowej wybranych elementów 1

WZMACNIACZ NAPIĘCIOWY RC

SENSORY i SIECI SENSOROWE

HIGROSTAT PRZEMYSŁOWY

LSPY-21 LISTWOWY MODUŁ WYJŚĆ ANALOGOWYCH DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, październik 2003 r.

INSTRUKCJA MONTAŻU i OBSŁUGI. ASYMETRYCZNY CZUJNIK PARKOWANIA RS-4B-OC ( wersja: tył, cztery sensory, buzzer, wejście/wyjście AV)

INSTRUKCJA OBSŁUGI DT-3216

Zakłócenia równoległe w systemach pomiarowych i metody ich minimalizacji

Statyczne badanie wzmacniacza operacyjnego - ćwiczenie 7

Spis treści. Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Instrukcja obsługi Ultradźwiękowe czujniki odbiciowe UGB UGC

Badanie współczynników lepkości cieczy przy pomocy wiskozymetru rotacyjnego Rheotest 2.1

Dotykowy/bezdotykowy tachometr cyfrowy AX Instrukcja obsługi

6M 500V 6M 1000V MEGAOMOMIERZ

Wejścia logiczne w regulatorach, sterownikach przemysłowych

Instrukcja obsługi Bramka świetlna. O5E5xA O5S5xA

CHARAKTERYSTYKA PIROMETRÓW I METODYKA PRZEPROWADZANIA POMIARÓW

Doświadczenie nr 6 Pomiar energii promieniowania gamma metodą absorpcji elektronów komptonowskich.

Pirometr stacjonarny Pyro NFC

Systemy i architektura komputerów

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 4

Ultrasonograficzne mierniki grubości materiału. Seria MTG & PTG

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 9

Transkrypt:

Koło naukowe KoNaR: Czujniki odległości firmy SHARP Wstęp do użytkowania modeli GP2D12 i GP2Y0A02 Podstawowe informacje techniczne Testy praktyczne czujnika GP2Y0A02 Bolesław Jodkowski (część I) Karol Sydor (część II) Wrocław, 8 listopada, 2006r.

Wstęp do użytkowania czujników odległości firmy SHARP Celem tego dokumentu jest przedstawienie podstawowych informacji o czujnikach GP2D12, oraz GP2Y0A02YK0F. Dokument dotyczy obu czujników, ze względu na niewielkie różnice w zasadach ich obsługi. Dodatkowo przedstawione zostały wyniki pomiarów czujnika GP2Y0A02. Przeanalizowano jego działanie w praktyce, oraz podatność na różne zakłócenia. CZĘŚĆ I: Dane katalogowe 1. Cechy ogólne. Mały wpływ koloru i refleksyjności obiektu na wynik pomiaru, dzięki pomiarowej metodzie triangulacji. Wyjście analogowe. Zakres pomiarów odległości: 10cm 80cm dla GP2D12, 20cm 150cm dla GP2Y0A02. Nie jest potrzebny żaden zewnętrzny układ sterujący. Wyjście czujnika może być podłączone bezpośrednio do mikrokontrolera. 2. Wymiary zewnętrzne(podane w mm)oraz wyjścia czujników. Czujnik GP2Y0A02 Czujnik GP2D12 3. Maksymalne możliwe warunki pracy: Parametr Symbol Wartość Jednostka Napięcie zasilania V cc -0.3 do +7 V Napięcie wyjściowe V 0-0.3 do V cc +0.3 V Temperatura pracy T opr -10 do 60 8C Temperatura przechowywania T stg -40 do 70 8C

4. Optymalne, rekomendowane warunki pracy, to V cc = (5.0 6 0.5) V. 5. Charakterystyki opto-elektroniczne: Parametr Symbol Warunki pomiarów MIN. TYP. MAX. Jednostka Zakres pomiarów GP2Y0A02 Obiektem jest biała 20-150 ΔL cm odległości GP2D12 kartka 10-80 GP2Y0A02 L = 150cm V Napięcie wyjściowe V GP2D12 0 0.25 0.4 0.55 L = 80cm L = 150cm do Przyrost napięcia GP2Y0A02 2.8 2.05 2.3 ΔV 20cm wyjściowego 0 V GP2D12 L = 80cm 10cm 1.75 2.0 2.25 Pobór prądu I cc - - 33 50 ma 6. Zasada działania. Czujnik wysyła sygnał podczerwony, który po odbiciu od mierzonego obiektu powraca do czujnika, gdzie odczytywany jest jego kąt padania. Na podstawie kąta sygnału powrotnego wyznaczana jest odległość, która na wyjściu reprezentowana jest napięciem. 7. Częstotliwość pomiarów. Pomiary podawane są co 38.3ms 69.6ms, co oznacza, że częstotliwość pomiaru wynosi ok. 20-25 pomiarów na sekundę.

8. Zależność napięcia wyjściowego od odległości. Napięcie [V] GP2Y0A02 Odległość [cm] Napięcie [V] GP2D12 Odległość [cm] 9. Zależność napięcia od dystansu wykrywania. Zależność przedstawiona dla czujnika GP2D12, dla GP2Y0A02 sytuacja jest analogiczna. Wykres przedstawia zależność napięcia od poprzecznej odległości od wiązki sygnału pomiarowego.

Napięcie [V] Odległość od środka wiązki pomiarowej[cm] 10. Uwagi końcowe, linki. Informacje zawarte w tej pracy zostały zaczerpnięte z dokumentacji firmy SHARP. Ponadto wykorzystano strony internetowe o adresach zamieszczonych poniżej. http://www.cs.cmu.edu/~pprk/tech_info.html (opis czujnika GP2D12) http://www.oopic.com/gp2d12.htm http://zuff.info/sharpgp2d12_e.html (bardzo bogaty opis czujnika GP2D12) 11. Źródła. Podczas pracy nad tym dokumentem korzystałem z dokumentacji technicznej należącej do firmy SHARP. Większość wykresów i rysunków w tym dokumencie została umieszczona bezpośrednio lub po obróbce graficznej, z dokumentacji firmy SHARP.

CZĘŚĆ II: Pomiary praktyczne czujnika GP2Y0A02 1.Sprzęt pomiarowy. Pomiary wykonane zostały na przenośnym oscyloskopie cyfrowym FLUKE 123 napięcie dla czujników zostało dostarczone z portu USB, nie zmieniało się w trakcie testów i było weryfikowane. 2.Zależność napięcia wyjściowego od odległości. Według producenta zależność wygląda następująco: Napięcie [V] GP2Y0A02 Odległość [cm] Zależność zmierzono za pomocą ruchomej przeszkody, która przesuwała się z prędkością jednostajną platforma była ciągnięta za pomocą linki nawijanej na wał wkrętarki akumulatorowej. Zmierzono odległość w zakresie 5-200cm, czego wyniki przedstawia wykres poniżej. Anomalia na początku rosnącego zbocza spowodowana jest delikatnym poruszeniem przeszkody na platformie przy uruchomieniu wkrętarki.

Napięcie [V] Odległość [cm]

Jak widać otrzymane wyniki są zbliżone do tych gwarantowanych przez producenta. Wygląd układu pomiarowego:

3.Zależność napięcia wyjściowego od rodzaju powierzchni. Według producenta rodzaj powierzchni nie ma dużego wpływu na napięcie na wyjściu (jedynie przy znacznej odległości) Żeby to sprawdzić zmierzyłem z odległości ok. 35cm zależność napięcia na wyjściu od materiału z jakiego wykonana jest przeszkoda. Zastosowałem kilka kolorów papieru (czarny, szary i biały) oraz biały laminat (papierowo fenolowy) oraz szary (szklano epoksydowy) oba miały gładką lakierowaną powierzchnię, zmierzono również reakcję czujnika na powierzchnię z niepolerowanej miedzi. Wyniki poniżej: Wahania odczytów są spowodowane manipulacjami przy przeszkodzie (starałem się zachować tę samą odległość przeszkody od czujnika. O ile różnica przy różnych kolorach papieru jest żadna, to przy lakierowanych powierzchniach płytek laminatowych odczyty są już znacznie inne (drobne drgania płytek powodują znaczne różnice w odczycie co widać na wykresie).

4.Wygląd narostu i spadku sygnału. Zmierzyłem jakość sygnału pochodzącego z czujnika przy jego spadku. Efekty na oscylogramach poniżej. Należy zwrócić uwagę na podstawę czasu. Czasami przy naroście pojawiała się fluktuacja widoczna na drugim oscylogramie

5.Częstotliwość pomiaru i reakcja na poruszające się obiekty.

Sprawdziłem reakcję czujnika na poruszające się obiekty, oraz przy okazji częstotliwość pomiaru. Za poruszający się obiekt posłużyła moją ręka, którą machnąłem przed czujnikiem. Efekty poniżej, wyniki poprawne i czas pomiaru zgodny z danymi producenta.

6.Podatność na zakłócenia. Sprawdziłem jak zachowuje się czujnik wystawiony na działanie zakłóceń, Stałe oświetlenie diodą pracującą w paśmie podczerwieni czujnik nie wykazywał żadnej reakcji na oświetlanie. Oświetlenie lampą halogenową zaobserwowałem nieznaczny wpływ oświetlenia za pomocą lampki biurkowej 35W/12V widoczne na oscylogramie. Wygląd stanowiska pomiarowego w chwili prowadzenia testu:

Czujnik zamontowany na stanowisku pomiarowym: Wpływ drugiego czujnika na wynik pomiarów w odległości ok. 50cm ustawiłem drugi taki sam czujnik SHARPa. Wygląd stanowiska pomiarowego w trakcie testu:

Drugi czujnik był zamontowany wraz z sonarem na serwie, w trakcie testu uruchomiony był tylko czujnik odległości, sonar i Serwo były odłączone. Czujniki były ustawione jeden w stronę drugiego. Efekty na oscylogramie poniżej: Widać że w momencie kiedy naprzeciwko czujnika jest pracujący drugi taki sam, pomiary są kompletnie bezużyteczne.

Wpływ źródeł zmodulowanego promieniowania podczerwieni do tego testu posłużyłem się pilotem pracującym w standardzie SIRC (modulacja 40Khz) Wygląd stanowiska w trakcie testu: Wyniki pomiarów: Okazuje się że przy zmodulowanym źródle promieniowania podczerwonego pomiary za pomocą czujników są kompletnie niewiarygodne.

Odporność na zakłócenia spowodowane szybko poruszającymi się przedmiotami wykonanymi z metalu ciężkiego do testu posłużyłem się emiterem kulek ołowianych shotgun Wygląd emitera: Wygląd stanowiska przed testem:

Oraz po: Okazało się że czujnik nie jest w stanie przeprowadzić wiarygodnego pomiaru w takich warunkach.