基于熱釋電傳感器的位置相關(guān)算法研究
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熱釋電傳感器的輸出信號直流電平為1V，幅度為1mV的交變信號，該信號通過熱釋電傳感器內(nèi)部場效應(yīng)管的源極輸出，即圖1中的節(jié)點1。第一級運算放大器（U1）是低頻小信號放大電路，輸出節(jié)點為3。第二級運算放大器（U2）為具有微分補償電路的直流放大電路，由元件C1、R6、R7、R8和U2組成，輸出電壓V3波形如圖2。
圖2信號調(diào)理電路輸出電壓波形
圖中t1～t2之間的曲線表示當(dāng)人員進(jìn)入傳感器時波形變化情況，t2～t3之間的曲線表示當(dāng)人員在傳感器內(nèi)部時波形變化情況，t3～t４之間的曲線表示當(dāng)人退出傳感器時的波形變化情況。從波形的變化可以看出：當(dāng)人員進(jìn)入傳感器時，在直流電平2.5V的基礎(chǔ)上迭加了一個正的電壓波形，而退出時，迭加了負(fù)的電壓波形，由此得出結(jié)論：人員進(jìn)入時信號幅度正向增大，而退出時信號幅度間反向增大，該結(jié)論作為人員定位與移動相對位置匹配算法的判定依據(jù)。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/162061.htm
2.1算法的設(shè)計思想
定位軟件是指通過特定的算法確定人員具體位置的軟件，從而確定是否進(jìn)行預(yù)報警或者報警，若預(yù)報警，則單片機發(fā)送預(yù)報警指令，進(jìn)行聲光報警；如報警，除了啟動聲光報警裝置外，同時應(yīng)將大型機械停車，以確保人員安全。為此，算法設(shè)計的關(guān)鍵是將探測區(qū)域進(jìn)行合理的劃分。
2.2算法的具體實現(xiàn)
圖3是由三個熱釋電傳感器輻射區(qū)域交叉組成的平面結(jié)構(gòu)圖。三個傳感器輻射區(qū)域兩兩相交，共分為8個區(qū)域，將這些區(qū)域劃分為安全區(qū)、預(yù)報警區(qū)和報警區(qū)。其中1、2、3、4、6、7為預(yù)報警區(qū)，5為危險區(qū)，若有人進(jìn)入該區(qū)則報警并輸出閉鎖控制信號，使轉(zhuǎn)載機停車。
圖3三個傳感器輻射交叉平面結(jié)構(gòu)圖
2.2.1具體數(shù)據(jù)格式
前一時刻的位置表示人員上一時刻在探測范圍內(nèi)的具體位置，作為移動方向判定的基本依據(jù)；傳感器1、傳感器2和傳感器3表示三個傳感器檢測信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)值；PLAST為上一時刻人員的位置（0～7），稱之為保留字，初值為0，表示人員在報警區(qū)以外的安全位置。②X=［ X1，X2，X3］。XK表示人進(jìn)入（或者退出）由K號傳感器所確定的平面區(qū)域時，傳感器的檢測信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后的值，它的范圍為00～FFH，對應(yīng)模擬量0～5V。設(shè)無人進(jìn)出時，信號調(diào)理電路的輸出直流電平為2.5V，但是由于環(huán)境噪聲的存在(如:氣流的變化、濕度的變化、大型機械的的開停等)，信號調(diào)理電路的輸出信號迭加了一定的噪聲電平△A，總輸出為2.5+△A，△A可正可負(fù)，它的值可通過單片機學(xué)習(xí)功能得到。
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