Introducción

Los sensores infrarrojos son dispositivos electrónicos que permiten detectar y medir radiación infrarroja emitida por objetos en su campo de visión. Estos sensores se utilizan en una variedad de aplicaciones, desde controles remotos hasta sistemas de seguridad, y son particularmente útiles para medir la distancia entre el sensor y un objeto. En este artículo, hablaremos específicamente sobre cómo los sensores infrarrojos pueden ser utilizados para medir la distancia y exploraremos algunos de los métodos más comunes para hacerlo.

¿Cómo funcionan los sensores infrarrojos?

Antes de entrar en cómo los sensores infrarrojos miden la distancia, es importante entender cómo funcionan en general. Los sensores infrarrojos utilizan fotodiodos para detectar la radiación infrarroja en su campo de visión. Cuando un objeto emite radiación infrarroja, los fotodiodos del sensor convierten esta energía en una señal eléctrica, que luego puede ser procesada y utilizada para una variedad de aplicaciones. Hay dos tipos principales de sensores infrarrojos: radiantes y de detección. Los sensores infrarrojos radiantes emiten su propia radiación infrarroja y miden la cantidad de energía que se refleja de un objeto en su campo de visión. Los sensores infrarrojos de detección son pasivos y sólo detectan la radiación infrarroja emitida por un objeto en su campo de visión.

Medición de distancia con sensores infrarrojos

Aunque la medición de la distancia con sensores infrarrojos no es particularmente precisa, es una forma económica y relativamente sencilla de determinar la posición de un objeto en relación con el sensor. Hay varias formas en que los sensores infrarrojos se utilizan para medir la distancia:

Medición de tiempo de vuelo

Uno de los métodos más comunes para medir la distancia con un sensor infrarrojo es la medición del tiempo de vuelo. Este método utiliza un emisor y un receptor de infrarrojos, montados a una distancia conocida entre sí. Cuando se envía un pulso infrarrojo desde el emisor, el sensor mide el tiempo que tarda el pulso en llegar al objeto y luego regresar al receptor. La distancia se calcula multiplicando el tiempo de vuelo por la velocidad de la luz y dividiéndola por dos. Este método se utiliza comúnmente en sistemas de seguridad y automatización industrial, donde la precisión no es crítica pero es importante tener una idea general de la distancia entre el sensor y el objeto.

Medición por triangulación

La medición por triangulación es otro método popular para medir la distancia con un sensor infrarrojo. Este método utiliza dos sensores infrarrojos, colocados a una distancia conocida entre sí y apuntando hacia el objeto que se va a medir. Cuando la posición del objeto se cambia, el ángulo de los dos sensores infrarrojos con respecto al objeto también cambiará. La distancia se calcula utilizando la ley de cosenos y la geometría básica de la triangulación. Este método es más preciso que la medición del tiempo de vuelo, pero también es un poco más caro y requiere una colocación precisa de los sensores infrarrojos.

Medición de intensidad

La medición de intensidad utiliza sólo un sensor infrarrojo y mide la intensidad de la radiación infrarroja que es reflejada por el objeto que se está midiendo. Esta intensidad es comparada con la intensidad de la radiación infrarroja reflejada por un objeto a una distancia conocida y la diferencia se utiliza para calcular la distancia al objeto. Este método es menos preciso que la medición por triangulación, pero es más económico y requiere menos hardware. Es comúnmente utilizado en aplicaciones de detección de presencia, como los sistemas de iluminación activados por movimiento.

Innovaciones recientes en la medición de distancia con sensores infrarrojos

A medida que la tecnología de sensores infrarrojos ha avanzado, también lo han hecho los métodos para medir la distancia. Uno de los avances más importantes en esta área ha sido el desarrollo de sensores infrarrojos con múltiples canales. Estos sensores utilizan múltiples canales de emisión y detección de infrarrojos para proporcionar una medición de distancia más precisa y fiable. Además, algunos sensores infrarrojos ahora utilizan tecnologías avanzadas como LiDAR para proporcionar mediciones tridimensionales de objetos en su campo de visión.

Conclusión

Los sensores infrarrojos son herramientas útiles y versátiles que se utilizan en una variedad de aplicaciones, desde los sistemas de seguridad hasta la automatización industrial. La medición de la distancia con sensores infrarrojos puede ser realizada de varias maneras, y la elección del método dependerá de la precisión requerida, el costo y la aplicación específica. A medida que la tecnología continúa avanzando, es probable que veamos aún más innovaciones en la medición de distancia con sensores infrarrojos. Estas herramientas son indispensables para muchos campos, y su uso seguirá siendo crucial en el futuro previsible.