irセンサーとは?初心者でもわかる基本と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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irセンサーとは?初心者でもわかる基本と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
この記事を書いた人

高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


irセンサーとは?

このページでは irセンサ の基本を、初心者にもわかるように丁寧に解説します。日常の家電やロボット工作でよく使われる「赤外線」を利用するデバイスの総称が irセンサー です。赤外線は肉眼には見えませんが、受信部で検出して信号に変換する仕組みを作ることができます。

仕組みの基本

一般的な irセンサーは発信部と受信部のセットです。発信部は 赤外線LED を光として放ち、受信部は フォトダイオードフォトトランジスタ で光を検出します。受信した信号はアナログ電圧として変化し、マイコンがデジタル変換して読みとります。リモコンの信号には 38 kHz などのキャリア周波数が使われており、受信部のデモジュレーション回路がこの周波数を取り除いてデータを取り出します。

代表的なタイプと用途

<th>種類
特徴用途の例
反射式IRセンサ近くの物体を反射光で検知ロボットの障害物検知
受光素子+ディテクタ模範的な近接検出。アナログ出力の調整が必要自作ロボットの距離測定
IRリモコン受信部特定のキャリア周波数をデコードする家電のリモコン対応

初心者が知っておくべき使い方のヒント

はじめて扱うときは 電源電圧出力信号の読み方 を確認します。Arduino などのマイコンに接続する場合、通常は GND と Vcc を供給し、出力をデジタル端子またはアナログ端子に接続します。反射式の場合は出力が周囲の明るさで変わるので、環境光の影響にも注意しましょう。受信部を使う場合はデコード用のライブラリや周波数データを設定して、データを取り出します。初めての作品としては、物体の有無を検知する小さなロボット作りから始めると理解が進みます。

実例と注意点

ノイズ対策としてノイズ除去の回路や安定動作のためのリセット時間を設けます。距離の目安は部品ごとに異なるためデータシートを確認しましょう。安全性として、赤外線の直視は目に刺激を与えることがあるので直接見ないようにしましょう。

部品の比較と選び方のヒント

部品を選ぶときは、出力形式、検知距離、動作温度、供給電圧、データシートの信号特性を確認します。初心者には、モジュール化されたセットを選ぶと学習が進みやすいです。

部品の比較表

部品名用途利点欠点
反射式IRセンサー近接検知安価・導入が簡単距離が変動しやすい
IRリモコン受信部リモコン信号読み取り安定・再現性高い周波数依存の制約がある

まとめ

irセンサーは身近なところにも活躍する素敵な部品です。基本を押さえ、種類と用途を知れば、ロボット工作や家電のリモート機能の理解がぐんと深まります。初めは小さな実験から始め、出力の読み方と動作原理をしっかりと身につけていきましょう。


irセンサーの同意語

赤外線センサー
赤外線を検知することで、物体の有無・距離・温度情報の取得などを行うセンサーの総称。主に赤外LEDと受光素子を組み合わせて使用します。
赤外線センサ
赤外線を検知することで情報を得るセンサーの表記ゆれ。用途は赤外線センサーと基本的に同じです。
赤外線検出センサー
赤外線を検出して信号を出力する機能を持つセンサー。物体検出や距離測定、ライン検知などの用途に使われます。
赤外線検知センサー
赤外線を検知する機能を持つセンサー。人や物体の有無を検知する目的でよく使われます。
赤外線検出器
赤外線を検出するデバイス。センサー部品を指すことが多く、フォトダイオードなどと組み合わせて使われます。
赤外線検知器
赤外線を検知するデバイス。センサーの一種として用いられます。
赤外線受光センサー
赤外線を受光して電気信号を出力するセンサー。反射型や透過型など、様々な構成で使用されます。
赤外線受信センサー
赤外線を受信して信号として取り出すセンサー。リモコン信号の受信などに用いられることが多いです。
IRセンサー
赤外線を感知するセンサーを指す英語表現“IR”をそのまま用いた略称。日本語の文章でも広く使用されます。
IRセンサ
IRセンサーの略称表現。短くく際に使われることが多いです。
近赤外線センサー
近赤外線波長域(約0.75〜1.4μm)を検知するセンサー。画像処理や距離測定などで用いられることがあります。
近赤外線検出センサー
近赤外線を検出して信号に変換するセンサー。

irセンサーの対義語・反対語

可視光センサー
赤外線ではなく可視光を検知するセンサーのこと。IRセンサーの対義語として、光の波長域がIR以外を対象にする機器を指すときに使われます。
非赤外線センサー
赤外線以外の波長・現象を検知するセンサーの総称。IRセンサーの対概念として用いられることが多いです。
紫外線センサー
紫外線を検知するセンサー。赤外線と別の波長域を対象にする点で“対義的”に挙げられることがあります。
温度センサー
物体の温度を直接測るセンサー。赤外線センサーが放射を利用して温度情報を得るのに対して、温度センサーは温度そのものを測るタイプと捉えられます。
熱センサー
熱量・温度の変化を検知するセンサー。IRセンサーとは異なる原理で温度関係を扱う場合の対比として使われることがあります。
非放射系センサー
放射(赤外放射)を用いない測定手法のセンサーの総称。IRセンサーの対比として用いられます。

irセンサーの共起語

赤外線
人の目には見えない波長帯の光。IRセンサーはこの光を使って近接物体を検知します。
赤外線センサー
赤外線を利用するセンサーの総称。物体検知や距離測定の用途で使われます。
赤外線距離センサー
赤外線を用いて物体までの距離を測るタイプのセンサー。
距離センサー
物体までの距離を検知・測定するセンサーの総称。IRセンサーはこの分野に含まれます。
距離測定
物体までの距離を数値で表す方法。IRセンサーは距離測定機能を提供します。
近接センサー
近くの物体の存在を検知するセンサーの総称。IR技術が使われることが多いです。
反射型センサー
光を物体から反射して受光するタイプのIRセンサー。
透過型センサー
赤外線を送信し、物体を透過して受光するタイプのセンサー。主にライン検知等で使われます。
出力形式
IRセンサーが出力する信号の形式。アナログ、デジタル、PWM等があります。
アナログ出力
連続した電圧レベルで距離や強度を表す出力形式。
デジタル出力
0/1の離散信号で出力される形式。しきい値を超えたかを判定します。
I2C
複数のセンサーを低速〜高速で接続するための通信規格の一つ。
SPI
高級な通信を実現するシリアルインタフェース。IRセンサーモジュールで使われることがあります。
UART
シリアル通信の基本規格。MCUとセンサーのデータ連携に使われます。
電源
動作に必要な電源。多くは3.3V〜5Vで動作します。
電圧
動作電圧の範囲。機種ごとに異なります。
ブレッドボード
実験・学習用の配線台。初めての回路組み立てに便利。
回路図
回路の配線設計図。センサーを正しく接続するための基本資料。
受光素子
光を受け取る部品。IRセンサーではフォトダイオードやフォトトランジスタが主な受光素子。
フォトダイオード
光を電流へ変換する受光素子。赤外線を検知します。
フォトトランジスタ
光で導通を変える受光素子。IRセンサーでよく使われます。
フォトセンサー
光を検知する部品の総称。IRセンサーはその一種。
発光部
光を発する部品。赤外LEDなどが使われます。
赤外LED
赤外線を発する発光部。送信側として使われます。
モジュール
センサーを小型化した部品セット。配線が簡便になるため初心者に向きます。
センサーモジュール
IRセンサーを組み込んだ完成品のセット。入門用として人気です。
Arduino
オープンソースのマイコンボード。IRセンサーと組み合わせて学習・実験がしやすい。
Raspberry Pi
小型のシングルボードPC。IRセンサーのデータを処理・表示するのに使われます。
ESP32
Wi-Fi機能を搭載した低価格マイコン。IoT機器としてIRセンサーを活用するのに適しています。
検出精度
検出・測定の正確さを示す指標。環境要因によって影響を受けやすいです。
環境影響
温度・光量・表面の性質など、測定値に影響を与える要因の総称。
測定範囲
センサーが正しく測定できる距離や範囲。機種ごとに異なります。
応答速度
センサーが信号を返すまでの時間。速いほど動的な現象に強いです。
視野角
センサーが検知できる角度の範囲。広いほど検知範囲が広がります。
しきい値
デジタル出力を決定するための基準値。光量や距離に応じて設定します。
デジタル信号
0/1の離散信号で通信・判断に使われます。
アナログ信号
連続的な電圧・電流で表現される信号。距離や強度の連続変化を読み取れます。
データシート
製品仕様を詳しく記した公式資料。型番選定時に必須です。

irセンサーの関連用語

IRセンサー
赤外線を利用して物体の検知や距離測定を行うセンサーの総称。
赤外線センサー
IRセンサーとも呼ばれ、可視光以外の赤外線を感知するデバイス全般を指す。
PIRセンサー
パッシブ赤外線センサーの略。対象物の放射する赤外線を検知して動きを感知する人感センサーとして用いられる。
能動赤外線センサー
赤外線発光源を使い、反射光や透過光を検知して検知するタイプのセンサー。
近赤外線
波長約0.75〜1.4ミクロンの領域。多くのIRセンサーで使われる光の帯域。
赤外線LED
赤外線を発する発光ダイオード。リモコンや距離センサーの発光源として使われる。
赤外線フォトダイオード
赤外光を受光して電流に変換する半導体素子。
赤外線フォトトランジスタ
受光した赤外光で導電が変化する半導体素子。比較的感度が高い。
赤外線受信モジュール
リモコン信号などの赤外線を受信してデコードして出力するモジュール(例: TSOP系)。
赤外線リモコン
家庭用家電などで使われる赤外線信号を送信するリモコン本体または信号仕様。
反射型赤外線センサー
発光して反射光を受光することで距離や存在を検知するタイプ。
透過型赤外線センサー
送信と受光を別体にして、透過光の遮蔽・透過を検知するタイプ。
赤外線距離センサー
IRを用いて対象までの距離を測定するセンサー全般の総称。
赤外線三角測距法
反射型距離センサーで用いられる三角測距の原理。発光・受光位置の角度差から距離を算出する。
波長帯850nm
850ナノメートル付近の赤外線波長。多くのIR部品の中心波長として用いられる。
波長帯940nm
約940ナノメートルの近赤外線波長。太陽光ノイズの影響を抑えやすいとされることが多い。
フォトセンサー
光を検知して電気信号に変換するデバイスの総称。
センサー素子
受光・検出を行う内部の素子の総称。フォトダイオード、フォトトランジスタなど。
アナログ出力
センサーが出力する連続した電圧・電流信号。
デジタル出力
センサーが出力する0/1などのデジタル信号。閾値を元に変化する。
閾値設定
検出の境界を決める基準値を設定すること。感度調整に重要。
キャリブレーション
センサーの感度や位置ずれを補正して精度を高める作業。
ノイズ対策
周囲光・電磁ノイズなどの影響を抑える設計・処理。
視野角
センサーが検知できる角度の範囲。大きいほど広い範囲を検知できる。
応答速度
検出結果が出力に反映されるまでの時間。高速なほど動体検知に有利。
距離分解能
距離測定の最小分解能。小さいほど細かな距離差を識別できる。
太陽光ノイズ対策
太陽光のスペクトル成分によるノイズを抑える設計・処理。
リモコン信号規格
IRリモコンで用いられる信号の規格・プロトコルの総称(例: NEC、RC-5、RC-6 など)。
デコードIC/モジュール
赤外線受信信号をデコードしてデジタル信号へ変換するICやモジュール。
アプリケーション例
人感センサー、リモコン受信、障害物検知、ライン検知など、IRセンサーの代表的用途。

irセンサーのおすすめ参考サイト


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