Cours:CapteurPhotoReflectif

Principe

un photocoupleur par réflexion se compose :

• d'une led infrarouge
• d'un phototransistor

On oriente le capteur en direction d'une surface qui sera éclairée par la led infrarouge (visible avec certains téléphones), la quantité de lumière réfléchie qui sera captée le transistor dépend :

• de la distance entre l'objet et le capteur
• de la matière de l'objet
• de la couleur de l'objet

schéma : tension de sortie analogique

Émetteur (led)	Récepteur (phototransistor)
la résistance permet de régler le courant dans la led infrarouge	la résistance permet de faire varier la tension Vs en fonction du courant dans le transistor
l'intensité lumineuse augmente si la résistance diminue	le courant dans le transistor augmente si l'intensité lumineuse augmente
plus il y a de lumière, plus la tension Vs sera faible sur du blanc	si la résistance augmente, la tension Vs diminue sur le blanc
s'il y a trop de lumière, Vs peut être différente de Valim sur le noir	si la résistance est trop grande, la tension Vs sera différente de Valim sur le noir

Prolongement :  on pourra ajouter un comparateur pour avoir un niveau logique suivant la couleur de l'objet par ex.

schéma : tension de sortie binaire

Exemple de valeurs :

• Rc 220 ohms
• C 2,2 nF

Algorithme :

• Définition de la broche digitale en sortie.
• Mise à l'état haut de cette broche :
  • le condensateur était chargé
  • il se décharge dans la résistance Rc
• Attendre 10 µs. (à affiner en fonction des valeurs Rc et C)
• Définition de la broche digitale en entrée :
  • le condensateur était déchargé
  • la broche est au niveau logique 1
  • un courant circule dans le condensateur qui se charge
  • la vitesse de charge dépend de l'intensité du courant, donc de l'intensité lumineuse
  • au bout d'un certain temps la broche passe à l'état logique 0
• Mesure du temps de chute de la tension:
• avec forte réflectance, le temps de chute de la tension peut être de quelques microsecondes.
• sans réflectance, le temps de chute de la tension peut aller jusqu'à quelques millisecondes.

Exemple de carte dans le commerce : https://www.pololu.com/product/4103

composants

• CNY70
• VCNT2020

documentation

• http://pierrecaulet.free.fr/Stage_BEN_02-20020/_%20Stage_02_2020_Seance-04/Detection_IR/index_IR.html
• http://electro.patgue.com/Ressources_isi2/Robot%20ISI2%20Etude%20du%20capteur.pdf