FC-51 - Infrarot-Reflektionssensor

Der Infrarot-Reflektionssensor vom Typ FC-51 ist ein optischer Sensor, bestehend aus einer Infrarot-emittierenden LED und einem Infrarot-empfindlichen Fototransistor, der ein LED-typisches Gehäuse hat. Der Messbereich zur Entfernungsmessung liegt aber nur bei wenigen Zentimetern (cm).

Beim FC-51 nutzt man den photoelektrischen Effekt zur Detektion. Dabei wird das ausgehende Infrarot-Licht (IR) von einem Objekt reflektiert und vom Fototransistor empfangen. Die Sensor-Spannung wird von einem Operationsverstärker verstärkt und abhängig von der Schaltschwelle die Detektion geschaltet. Die Schaltschwelle wird mit einem Potentiometer eingestellt.

Damit eine Erkennung funktionieren kann, müssen bei der Messung immer gleiche Voraussetzungen geschaffen sein. Beispielsweise können fremde Lichtquellen und Temperaturänderungen zu anderen Messwerten führen.

• VCC: 3,3 V bis 5,0 V
• GND: Ground / 0 Volt
• OUT: digitaler Ausgang (mit GPIO-Eingang oder Transistor verbinden)

Der Infrarot-Sensor ist zusammen mit einem Operationsverstärker zum Verstärken des Signals und einem Potentiometer zum Einstellen der Schaltschwelle verbunden.
Mit Hilfe des Potentiometers kann man das Sensor-Modul so kalibrieren, dass der digitale Ausgang bei einer bestimmten Entfernung zu einem Objekt eine Erkennung detektiert.

Das Infrarot-Reflektionssensor-Modul FC-51 kann man nicht einfach so nutzen. Damit es sinnvoll verwendet werden kann, muss es kalibriert werden. Bei der Auswertung des digitalen Ausgangs hat das Potentiometer Einfluss auf die Schaltschwelle, ab der der digitale Ausgang eine Erkennung detektieren soll. Im Prinzip stellt man damit die Empfindlichkeit ein.

Die Vorgehensweise der Kalibrierung ist ganz einfach:

• Wenn die linke LED auf der Sensor-Platine leuchtet, dann dreht man das Potentiometer zuerst nach links, bis die LED angeht. Dann dreht man solange nach rechts und links, bis die Empfindlichkeit eingestellt ist, die notwendig ist, um das Objekt zu erkennen.
• Wenn die linke LED auf der Sensor-Platine NICHT leuchtet, dann dreht man das Potentiometer zuerst nach rechts, bis die angeht. Dann dreht man solange nach links und rechts, bis die Empfindlichkeit eingestellt ist, die notwendig ist, um das Objekt zu erkennen.

Hinweis: Sich nur nach der linken LED auf dem Sensor-Modul zu richten muss nicht sinnvoll sein. Es kann notwendig sein, die Kalibrierung bei einem laufendem Programm durchzuführen, um das digitale Umschalten von „0“ nach „1“ auswerten zu können.