В настоящее время разработано множество измерителей

В настоящее время разработано множество измерителей расстояния: ультразвуковые,
индуктивные, оптические, инфракрасные. При изучении принципа работы различных датчиков
был сделан вывод, что самым доступным и приемлемым для данной разработки будет датчик
расстояния на основе инфракрасного излучения (ИК).
Несмотря на небольшую точность измерения, данное устройство имеет ряд преимуществ.
К ним относится:
-высокая линейность
-небольшое время измерения
- удобство обращения и портативность, что позволяет применять его в различных отраслях
хозяйства
-доступность элементной базы (фотодиоды и излучающие диоды имеют широкое
распространение).
Видимый свет и ИК-излучение – элекромагнитное излучение, занимающее определенную
спектральную область, но с определенными отличиями, например, небольшой слой воды для ИКлучей – является препятствием. ИК-излучение составляет большую часть излучения ламп
накаливания, газоразрядных ламп, а так же около 50% излучения солнца. Для регистрации этих
лучей применяют тепловые или фотоэлектрические приемники. В данном случае - фотодиод.
В данной разработке для регистрации ИК-лучей может применяться специальный
распространенный диод ИК-излучения…
Работа измерителя расстояния в трех предложенных вариантах ( см. приложение1) проста
и не требует особых пояснений. Во всех трех вариантах используется один и тот же модуль
приемо-передающего устройства инфракрасного излучения.
Только в первом варианте регистрация расстояния выносится на пиковый светодиодный
индикатор. Во втором случае напряжение, выработанное приемником в зависимости от
расстояния, управляет фазоимпульсным регулятором переменного тока. В третьем- используется
два дополнительных приемо-передающих устройства с дроссельной развязкой по частоте.
Рассмотрим работу передатчика и приемника по принципиальным схемам (см.
приложение 2). Передатчик выполнен по микросхеме К561ЛН2, на первых двух элементах собран
генератор частотой 200Гц, далее через интегрирующую цепочку СR поступает на усилитель
мощности, состоящий из трех параллельных соединенных элементов НЕ микросхемы и
транзистора КТ973, нагрузкой которого является излучающий диод. Питание передатчика не
критично.
Выделенное напряжение на фотодиоде, предварительно отфильтрованное, подается на
вход первого усилителя микросхемы К1579Д2, линейности добиваемся за счет отрицательной
обратной связи (сопротивление между ножкой 13 и 3). Усиленный сигнал поступает на второй
усилитель, который работает как эммиторный повторитель для лучшего согласования с
выпрямителем, выполненным на двух кремниевых диодах Д9В с дополнительным фильтром.
Полученное напряжение в зависимости от расстояния меняется от 0 до 3.5 В. Диапазон измерения
расстояния можно менять изменяя интенсивность передающего устройства.
В первом варианте напряжение с приемника поступает на специализированную
микросхему типа LM3914 - это пиковый индикатор, нагрузкой которого могут любые светодиоды.
Для наглядности был взят не один диод, а диодная лента, при этом вход микросхемы усилен
транзисторами, установлены световая и звуковая сигнализация ( см. приложение 3). Все
устройство имеет законченную конструкцию с автономным питанием ( см. приложение -фото).
Во втором варианте выходное напряжение поступает на специализированную микросхему
КР1182ПМ1, предназначенную для фазоимпульсной регулировки переменного напряжения (см.
приложение 4). Все устройство расположено в подставке настольной лампы, но возможны и
другие варианты размещения.
В третьем варианте собрана объёмная схема имитирующая электропроводку автомобиля,
с вписанным в неё разработанным измерителем без применения дополнительной протяжки
проводов через автомобиль. Измеритель расстояния реализован в виде стрелочного прибора. что
не является окончательным решением. Приемо-передающее устройство собрано на
распространенных микросхемах по упрощенному варианту. Полученное с выхода приемника
напряжение ( см. приложение 5) поступает на цепочку RC (транзистор подключен параллельно
резистору), установленную между генератором 200кГц и усилителем для изменения выходных
импульсов от 0 до 15мкс. Эти импульсы принимаются приемником, усиливаются, сглаживаются и
поступают на стрелочный прибор. Приемник находится в салоне автомобиля и запитан от
прикуривателя.
Все предложенные изделия работоспособны, перенесли испытания и возможно их
использование в повседневном быту и хозяйственной деятельности.