Sensor Infravermelho
Autor: Jeferson | Publicado: 2011-09-28T08:32:00-07:00


Sensores são elementos importantes porque servem na maioria das vezes como olhos para alarmes e robôs. Neste artigo mostramos uma montagem bem simples de um sensor infravermelho que pode ser feito sem nenhum problema e que utiliza apenas um comparador de tensão para filtragem de ruídos externos.





Mas antes de falar sobre o circuito vamos entender um pouco como podemos utilizar um sensor IR.




Este circuito pode ser utilizado principalmente de duas maneiras: detecção pode reflexão e detecção por interrupção de feixe.



1) Detecção por Reflexão



Neste tipo de aplicação, um feixe é projetado por LED emissor de luz infravermelha que, ao ser refletido por algum obstáculo, é detectado por um foto-transistor. Quanto mais próximo o obstáculo estiver do conjunto emissor-receptor, maior será a intensidade do sinal recebido. A figura abaixo mostra um exemplo de detecção por reflexão.






 

  

2) Detecção por Interrupção 

  

Neste tipo de aplicação, o emissor e receptor são instalados um em frente ao outro. Para este caso, o receptor fica constantemente recebendo o feixe de infravermelho. A figura abaixo mostra um exemplo de detecção por interrupção.





 

  

Porém, neste circuito o ajuste torna-se crítico em virtude de interferências externas geradas pela luz infravermelha do sol e de lâmpadas em ambientes fechados.



Por isso esta montagem somente é indicada em situações onde é possível a proteção do receptor, ou seja instalação de uma câmera escura. Um exemplo bem simples de confecção de uma câmera escura, é utilizando um tubo com a mesmo diâmetro do receptor, preferencialmente, conforme mostrado abaixo.








 


OBS: Mas se isso não for suficiente para seu projeto, então será necessário realizar a modulação do sinal. Pois a detecção através de um sinal infravermelho  modulado apresenta grande imunidade a ruído, permitindo a detecção em distâncias maiores.


Agora vamos entender o funcionamento do circuito.
  

Neste circuito utilizamos um comparador de tensão ( LM339 ) que possui quatro comparadores internos, sendo que a principal função deste componente é reduzir a interferência externa. Pois a montagem do receptor IR em serie com um resistor de 47 K ohms em ambiente escuro fornece uma variação de 0 a 5v, porem em um ambiente iluminado esta variação é bem menor. Por isso a necessidade do comparador que usa como referencia a tensão proveniente do potenciômetro, assim teremos a mesma variação de 0 a 5v.&nbsp;

Com esta montagem e possível detectar uma objeto a uma distância de 15 cm dependendo do ambiente, porem se necessitar de uma distancia maior basta substituir resistor de 330 ohms por outro de menor valor, levando em consideração a corrente máxima suportada pelo emissor IR.







E por fim o esquemático, para isso foi utilizado o 
EAGLE Software Design PCB disponivel para download no site: 
www.cadsoftusa.com&nbsp;

Ferramenta fácil de usar, e muito poderosa para projetar placas de circuito impresso.


  

  
Este é o Schematic do Sensor Infravermelho elaborado no EAGLE 






  


Assim ficou a placa de controle do Sensor IR&nbsp;

Com as seguintes dimensões:

Altura: 10 mm

Largura: 54 mm

Comprimento: 61 mm 








 

Para facilitar a fixação o emissor e o receptor IR foram colocados numa placa separada, seguindo o padrão de detecção por Reflexão, ideal para aplicações em robótica. Veja o esquemático abaixo. &nbsp;&nbsp;



Este é o Schematic do Sensor Infravermelho elaborado no EAGLE





&nbsp;  

E assim ficou o Sensor Infravermelho







Com as seguintes dimensões:

Altura: 12 mm

Largura: 9 mm


Comprimento: 19 mm



Se quiser  ter acesso ao arquivo basta clicar em download:&nbsp;

CONTEÚDO COMPLETO elaborado no EAGLE - Version 5.10.0 ou superior.

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