Sensori di distanza infrarossi vs ultrasuoni

In questo articolo compareremo funzionamento e utilizzo del misuratore di distanza infrarossi e ad ultrasuoni.

Misuratore di distanza ad infrarossi

Il sensore di distanza ad infrarosso effettua il rilevamento di distanza o di prossimità attraverso l’emissione di raggi IR e il calcolo dell’angolo di riflessione.

I sensori IR sono dotati di due lenti:

Una lente emettitore LED IR che emette un fascio di luce

Un fotorilevatore sensibile alla posizione (PSD) dove il fascio riflesso cadrà su

Come funzionano i sensori di distanza a infrarossi?

I sensori di distanza IR funzionano secondo il principio della triangolazione; misurano la distanza in base all’angolo del raggio riflesso.

Funzionamento

La luce infrarossa viene emessa dall’emettitore LED IR

Il fascio di luce colpisce l’oggetto (P1) e viene riflesso da una certa angolazione

La luce riflessa raggiungerà il PSD (U1)

Il sensore nel PSD determinerà quindi la posizione/distanza dell’oggetto riflettente

A cosa servono i sensori IR? Applicazioni chiave

TV, computer, computer portatili

Misurazione della distanza

Sistemi di sicurezza come la sorveglianza, gli allarmi antifurto, ecc.

Applicazioni di monitoraggio e controllo

Vantaggi dei sensori IR

Fattore di forma piccolo; i sensori a infrarossi comuni come quelli di Sharp tendono ad avere dimensioni più piccole

Applicabile sia di giorno che di notte

Comunicazione sicura attraverso una linea di vista

In grado di misurare la distanza di oggetti che hanno superfici complesse a differenza dei sensori ad ultrasuoni

Svantaggi dei sensori IR

Campo di misura limitato

Colpiti da condizioni ambientali e da oggetti duri; incapaci di essere utilizzati attraverso pareti o porte

Misuratori di distanza ad ultrasuoni

Basato su SHARP gp2y0a21yk0f, questo sensore di prossimità IR è una raccomandazione popolare per tutti coloro che sono alla ricerca di un facile rilevamento a distanza.

Confezionato in un piccolo fattore di forma con un basso consumo energetico, questo sensore di prossimità IR permette una lettura continua della distanza con una portata da 10cm a 80cm!

Differenze

Ora che abbiamo capito sia i sensori a infrarossi che quelli a ultrasuoni, vi starete chiedendo qual è la differenza tra i sensori a infrarossi e quelli a ultrasuoni? Ecco una rapida tabella comparativa che illustra le differenze:

Sensore di distanza IR Sensore ad ultrasuoni

Cosa fa Misura la distanza attraverso le onde luminose riflesse Misura la distanza attraverso le onde sonore riflesse

Come misura la triangolazione: L’angolo di un raggio IR riflesso viene misurato Il tempo impiegato tra la trasmissione e la ricezione delle onde sonore viene registrato

Relazione umana Invisibile ad occhio nudo Inascoltabile

Requisiti dell’oggetto Adatto per misurare oggetti complessi Non adatto a misurare oggetti con superfici complesse

Sensori di distanza laser: Sensori LIDAR

LiDAR, in breve per Light Detection e Ranging, può essere considerato un sensore di distanza laser. Esso misura la portata dei bersagli attraverso le onde luminose di un laser invece che le onde radio o le onde sonore.

Come funziona il LIDAR?

Ci sono vari modi in cui si potrebbe spiegare come funziona il LIDAR (ad es. triangolazione, base di impulsi, ecc.), ma il modo più semplice è il seguente:

Il trasmettitore sul dispositivo LiDAR emette luce laser sull’oggetto target

L’impulso del laser viene poi captato dal bersaglio e riflesso indietro

La distanza viene poi calcolata utilizzando la relazione tra la velocità costante della luce nell’aria e il tempo che intercorre tra l’invio e la ricezione del segnale

A cosa serve il LiDAR? Applicazioni chiave

Monitoraggio ambientale; silvicoltura, mappatura del territorio, ecc.

Misurazione della distanza

Controllo e sicurezza della macchina

Robotica

Vantaggi di LiDAR

Elevato campo di misura e precisione

Capacità di misurare strutture 3D

Velocità di aggiornamento veloce; adatto per oggetti in rapido movimento

Piccole lunghezze d’onda rispetto a sonar e radar; bravo a rilevare piccoli oggetti

Applicabile di giorno e di notte

Svantaggi del LiDAR

Costo più elevato rispetto agli ultrasuoni e all’IR

Nocivo per l’occhio nudo; i dispositivi LiDAR di fascia alta possono utilizzare impulsi LiDAR più forti che possono influenzare l’occhio umano

Sensori LiDAR raccomandati

Non temete il costo elevato che il LiDAR comporta, perché qui a Seeed offriamo un mini sensore di prossimità LiDAR che è molto conveniente e facilmente parabile con il vostro!