几种常用反射型红外光电传感器件的性能探析

摘要：文章通过给定的测试电路与装置，测试五种不同型号的反射型红外线光电传感器件的反射特性，以电压值表示检测输出结果，用于比较各器件在白色、黑色与亚光铝箔的表面反射特性。检测结果表明，不同种类的红外反射型光电传感器件，有效检测距离不同；同一类型的反射式红外光电传感器件采用不同的封装型式，其有效检测范围亦不同。

关键词：红外线；反射型；光电传感器件；电压值；测试电路；测试装置 文献标识码：A

中图分类号：O434 文章编号：1009-2374（2016）14-0063-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.14.032

反射型红外光电传感器件的检测效果，受反射光的强弱影响，也与发射管工作电流、检测距离、反射面材料、环境光照等因素相关。参考文献[1]采用控制变量法，给出对于同一传感器件，以上几种因素变化与检测结果之间的相互影响关系。在此基础上，本文采用相同的实验方法，检测RPR220、RPR359、TCRT5000、ST188、ITR20001五种常用反射型红外光电传感器件，在白色、黑色与亚光铝箔表面的反射特性。

1 实验方法

图1为检测装置实物照片，游标卡尺用于测量传感器离反射面的距离，被测传感器件固定在游标卡尺的外测量爪上，可以更换；被测传感器件的检测窗口端面与量爪测量面齐平，是反射面、平口钳作为底座，夹住游标卡尺的另一个外测量爪，使尺身与平口钳的台面垂直，且固定不动。装置检测电路，R2取20kΩ。检测电路中的各连接线，宜编织成对绞线，可减少外界电磁信号的干扰。

检测实验在室内、晴天晚上进行，室温为20℃，桌面照度为120Lx（日光灯）。测试各传感器件在白色、黑色与亚光铝箔表面的反射特性时，对应传感器件发射管的工作电流均取10mA。

2 实验结果分析

图2是RPR220、RPR359测试特性曲线。黑色表面，RPR220检测距离为6mm时，最低电压值为3.95V，RPR359在检测距离4mm时，最小电压值为3.68V；白色表面，RPR220距离处于3～13mm时，输出电压不超过0.8V，RPR359的距离范围则为1～12mm；亚光铝箔表面，RPR220的低电平检测距离范围增加为2～22mm，RPR359的距离范围为1～26mm。

图3是TCRT5000测试特性曲线，黑色表面，在检测距离为4mm，输出电压最小值为2.5V；白色表面，检测距离范围为1～19mm，输出电压小于0.8V；亚光铝箔表面，输出电压小于0.8V的检测范围为1～25mm。

图4是ST188测试特性曲线，黑色表面，在检测距离为9mm，输出电压最小值为2.99V；白色表面，检测距离范围为4～30mm，输出电压小于0.8V；亚光铝箔表面，输出电压小于0.8V的检测范围为3～63mm。

图5是ITR20001测试特性曲线，黑色表面，在检测距离为8mm，输出电压最小值为3.98V；白色表面，检测距离范围为4～16mm，输出电压小于0.8V；亚光铝箔表面，输出电压小于0.8V的检测范围为2～51mm。

各器件在黑色表面，检测输出电压的最小值，均大于TTL逻辑高电平输入最小限值（2V），符合TTL逻辑高电平匹配要求。通过各器件的有效检测距离对比可以得到，ST188与ITR20001传感器件，亚光表面有效检测距离范围相对较大。ST188在白色表面，小于4mm的距离范围为其无效检测区域，RPR359与TCRT5000白色表面无效检测距离均小于1mm。表1是RPR220、RPR359、TCRT5000、ST188、ITR20001五种传感器件，在本实验条件下，测得黑色表面的最小输出电压，与白色、亚光铝箔表面的有效检测距离范围，为选用上述传感器件提供参考。

3 结语

以上测试结果表明，不同种类的红外反射型光电传感器件，其有效检测距离各不相同，其中RPR220与RPR359两种传感器件检测结果相比较，白色表面的测试特性曲线，在实验误差范围内基本重合，黑色与亚光铝箔表面测试特性曲线相似。从两者的测试特性曲线推断，RPR220与RPR359应是采用相同类型的红外检测器件，只是封装型式不同，使两者的检测范围有所差异，即同一类型的红外反射型光电传感器件，采用不同的封装形式，其有效检测范围亦不相同。

参考文献

[1] 吴天强，叶敏，朱剑，等.RPR220反射式光电传感器的性能测试与分析[J].科技与企业，2015，（7）.

[2] 冯笑笑，胡佳娟，等.红外光电传感器的性能分析与应用[J].苏州大学学报（工科版），2012，32（1）.

[3] 张文娜，叶湘滨.传感器接口电路的抗干扰技术及其应用[J].计算机自动测量与控制，2001，9（3）.

基金项目：本文为2015年浙江省教育厅一般科研项目，项目编号：Y201533061。

作者简介：吴天强（1977-），男，浙江天台人，台州科技职业学院讲师，硕士，研究方向：电子电路教学。