Detección de distancia con comparador

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Quiero implementar un sistema de alerta usando un circuito comparador. El circuito alertará al usuario cuando esté a cierta distancia de un objeto de interés. El circuito comparador constará de un amplificador operacional alimentado con solo un suministro de voltaje de + 5V. Habrá un sensor infrarrojo para detectar la distancia. La idea es encender un motor de vibración solo cuando el usuario está a 2 cm o más cerca de un objeto. La tensión de salida del sensor IR es proporcional a la distancia del objeto que está detectando. Esta salida puede, por lo tanto, simplemente compararse con un voltaje de interés para producir un voltaje de salida.

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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

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Como se muestra en el circuito de arriba, se utilizará una fuente de voltaje de 5 V para alimentar el sensor de infrarrojos, el motor de vibración y el amplificador operacional. La salida de voltaje del sensor IR es proporcional a la distancia al objeto que está detectando, y varía de 2.65 V a 0.4 V a medida que la distancia cambia de 2 cm a 28 cm. Este voltaje se alimenta a la salida no inversora del amplificador operacional. La salida inversora está conectada a un terminal del potenciómetro. La perilla del potenciómetro se puede ajustar de modo que la entrada a la entrada inversora varíe de 2,65 V a 0,4 V. Si, supongamos que la entrada a la entrada inversora se mantiene a 2,65 V, entonces la salida del amplificador operacional es 5 V (el riel de voltaje positivo) solo para distancias que el sensor de IR detecta que son menos de 2 cm. Si la distancia es superior a 2 cm, la tensión de entrada en la salida no inversora será inferior a 2,65 V, lo que significa que será inferior a la tensión de 2,65 V en la salida inversora. Esto normalmente obligaría a la salida a saturarse a la tensión negativa de la fuente de alimentación, que simplemente no está presente en nuestro circuito. Esto significa que el motor de vibración se apagará para distancias de más de 2 cm.

Estimación del consumo total de energía

  • entrada de Op-Amp ~ 0
  • Salida de amplificador operacional / motor de vibración: 5 V x 75 mA
  • sensor IR: 5 V x 40 mA

Mi pregunta es si la idea de usar una única fuente de voltaje y las estimaciones de potencia son correctas.

    

1 respuesta

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Con el fin de poner orden en el caos, disfruto mirando preguntas antiguas y ayudándoles a completarlas. Esta pregunta, junto con las buenas contribuciones de los comentaristas anteriores se pueden avanzar para ayudar a otros:

Usando el sensor IR como se describe, simplemente modifiqué el circuito del OP para que se pueda implementar la función establecida.

Como se indicó en los comentarios anteriores, el amplificador operacional de baja potencia necesita un transistor para poder conducir el "motor de vibración". Se ha añadido el transistor Q1. Use cualquier transistor que tenga un umbral de puerta V inferior a 4 voltios, junto con una identificación mínima de 100 mA.

La salida LM393 es un colector abierto, por lo tanto, la adición de R1.

se agregó R2 para poner un poco de histéresis en el circuito, de modo que la salida del amplificador operacional no oscile (bang bang, go hi y low) cuando la señal del sensor esté cerca del punto de ajuste.

El punto de ajuste se logra con el potenciómetro.

Se supone que el circuito propuesto no es una solución exacta, sino que dará un punto de partida para otros.

    
respondido por el Marla

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