Photogate IR LED oder Laser

Für die niedrigsten Implementierungskosten sollten Sie versuchen, die IR-LED und IR-Detektoren zu verwenden. Laser würden Kosten verursachen, die Sie dafür wirklich nicht benötigen.

Da die IR-LEDs ein weit verbreitetes Lichtmuster aussenden, müssen Sie ein System entwickeln, um damit umzugehen. Dies erfolgt normalerweise durch Pulsen der IR-LEDs nacheinander und Wiederholen. Während eine bestimmte IR-LED leuchtet, beobachten Sie nur die Ausgabe des IR-Detektors, der sich direkt gegenüber der IR-LED befindet. Dies gibt Ihnen die Selektivität, die Sie brauchen, und eliminiert das Problem, dass mehrere Detektoren Signale von den Sendern aufnehmen. Solange Sie die Emitter/Detektor-Paare nahe genug beieinander platzieren, sollten Sie in der Lage sein, das kugelgroße Objekt zu erkennen.

Die Herausforderung eines solchen Systems besteht darin, die Komponenten auszuwählen und die Schaltung so zu gestalten, dass die Multiplexrate der Emitter/Detektor-Paare zeitlich um einiges schneller ist als das Objekt, das Sie zu erkennen versuchen. Zusammen mit diesem Leistungsziel sollten Sie sich den IR-Detektor, den Sie verwenden möchten, genau ansehen und einen auswählen, der nicht zu lange Erkennungszeiten hat.

Sie können ein solches System sogar als Gitter arbeiten lassen, indem Sie Emitter/Detektor-Paare im rechten Winkel zu dem, was Sie jetzt haben, über die Box platzieren. Das würde ins Spiel kommen, wenn Sie wissen müssten, in welche Region innerhalb der Öffnung der Box der Ball eingetreten ist.

Ich würde einen CW-Laser, ein paar Spiegel auf der ersten Oberfläche und eine Fotodiode im Sperrvorspannungsmodus verwenden.

Stellen Sie die Spiegel so ein, dass sie auf gegenüberliegenden Seiten der Box parallel zueinander sind, positionieren Sie den Laser so, dass sein Strahl zwischen den Längsachsen der Spiegel zentriert und ein wenig von der Normalen abweicht (so dass der Strahl zwischen den Spiegeln im Zickzack verläuft). Spiegel in einem leichten Winkel) und platzieren Sie die Fotodiode am Ende des Strahlengangs.

Bei 40 m / s würde eine 3-cm-Kugel 7,5 Millisekunden brauchen, um durch den Strahl zu gelangen, also ist das einfach genug. Der Winkel des Zickzacks würde jedoch die endgültige Genauigkeit bestimmen, da der Strahl nicht sofort gebrochen würde, wenn der Kreis des Umfangs der Kugel in den Strahlweg in den Raum zwischen einem Zickzack und einem Zickzack eindringt.

Je kleiner also der Winkel, desto eher würde der Strahl einem Vorhang gleichen.