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三分钟让您了解【倾斜角度传感器】

文章来源:www.kindele.com  发布时间:2021/06/01    点击数:

角度传感器的定义

       角度传感器是指能感受被测角度并转换可用输出 信号的传感器。 角度传感器是用于检测角度。 它的身体中有一个孔,能够配合乐高的轴。 当连结到RC X上时 ,轴每转过 1/16 圈,角度传感器 就会 计数 一次 。

       往一个 方向 转动 时,计数 增加 ,转动 方向 改变 时,计数 减少 。 计数 与角度传感器 的初始 位置 有关 。 当初始化 角度传感器 时,它的计数值 被设置 为0,如果 需要 ,你能够 用编程 把它重新 复位 。

       根据 计算 旋转 的角度 能够 比较容易 的测出 位置 和速度 。 当在机器人 身上 连接 上轮子 (或根据 齿轮传动 来移动机器人 )时,能够 依据 旋转 的角度 和轮子 圆周 数来推断 机器人 移动 的距离 。 然后 就可以把距离 转换成 速度 ,你也可以用它除以 所用 时间 。

       事实上 ,计算 距离 的基本 方程式 为:距离 =速度 ×时间

       由此 能够 得到 :速度 =距离 /时间

              倾斜角度传感器

磁敏角度传感器

       磁敏感 角度传感器 采用 高性能 集成 磁敏感元件 ,利用 磁信号 感应 非接触 的特性 ,配合 微处理器 开展 智能化 信号处理 制成 的新一代 角度传感器 。

特性 :无触点 、高灵敏度 、接近 无限 转动 寿命 、无噪声 、高重复性 、高频 响应 特性 好。

优点 :

       1、磁钢 位置 未对准 自动 补偿 ;

       2、故障 检测 功能 ;

       3、非接触 位置 检测 功能 ,是满足 苛刻 环境 运用 需求 的良好 选择 。

应用领域 :

       1、工业 机械 、工程机械 建筑设备 、石化设备 、医疗设备 、航空航天 仪器仪表 、国防工业 等旋转 速度 和角度 的测量 .

       2、汽车电子 脚踩油门 角位移 ,方向盘 位置 ,座椅 位置 ,前大灯 位置 ;

       3、自动化 机器人 ,运动控制 ,旋转电机转动 和控制 .

电容式角位移传感器

       电容式角位移传感器用于测量固定部件 (定子 )与转动 部件 (转子 )之间 的旋转 角度 ,因其有着 结构 简单 ,测量精度高,灵敏度 高,适合 动态 测量 等特性 ,而被普遍使用 于工业 自动控制 。

       通常情况下 ,电容式 角位移传感器 由一组 或若干组扇形 固定 极板 和转动 极板 构成 ,为确保 传感器 的精度 和灵敏度 ,同时 避免 因环境温度 等因素 的改变 导致 介电常数 、极板 形状 等的间接 变化 ,从而 对传感器 性能 造成 不良 干扰 ,对传感器 的制作 材料 、加工工艺 以及 安装 精度 提出 了较高要求 ,以便 克服 电容 角位移传感器 的局限性 ,国内外 科学 工作者 开展 了长期 的大量 研究 工作 ,其主要 思想 方法 是将传感器 设计 成差动 结构 。

传感器系统原理 :

       由敏感元件 、测量电路 、智能 部件与接口部件构成,测量 部件 由选择 单元 、激励 源和电荷 检测 单元 构成 ;智能 部件 由I/O单元 、A/D单元 、滤波 单元 、角度计算 单元 等构成 ;接口 部件 由电流 输出 单元 、RS 232 通讯 单元 等构成 。

       敏感元件 检测 反映 角度 位置 的电容 值,是传感器 的初始 转换 单元 ,测量 单元 选用 了先进 的抗杂散微小 电容 检测 电路 ,将电容 值转换 为电信号 ,智能 部件 的主要 功能 是依据 比例式 算法 计算 出角位移 量,由接口 部件 输出 角度计算 结果 。

倾角传感器

       倾角传感器 通常 用以 系统 的水平 测量 ,从基本工作原理 上可分为固体 摆式、液体 摆式、气体 摆三种 倾角传感器 ,倾角传感器 还可以 用来 测量 相对 于水平面 的倾角 变化量。

            倾斜角度传感器图

倾角传感器基本原理

       理论基础便是 牛顿第二基本定律 ,依据 主要 的物理原理,在一个系统 内部 ,速度 是无法 测量 的,但却能够 测量 其加速度 。

       假如 初速度 已经知道 ,就可以依据 积分计算出线 速度 ,从而 能够 计算 出直线 位移 。 因此 它实际上 是利用 惯性 原理 的一种 加速度 传感器 。

       当倾角传感器 静止 时也就是侧面 和垂直 方向 没有 加速度 作用 ,那么 作用 在它上面 的只有 重力加速度 。 重力 垂直轴 与加速度 传感器 灵敏 轴之间 的夹角 便是 倾斜角 了。

       伴随着 MEMS技术 的进步 ,惯性 传感器 件在过去 的几年 中成为成功应用领域普遍 的微机电系统器件 之一 ,而微加速度计便是惯性传感器件的杰出个体 。

作为成熟的惯性传感器应用领域 ,如今 的MEM S加速度计 有非常 高的集成度 ,即传感 系统 与接口 线路 集成 在一个芯片 上。

       倾角传感器 把MCU MEM S加速度计 ,模数转换 电路 ,通讯 单元 全都 集成 在一块 非常 小的电路板 上面 。 能够 同时 输出 角度 等倾斜 数据 ,让大家 更便捷 的应用 它。

       其特征是:硅微机械 传感器 测量 (MEM S)以水平面 为参面的双轴 倾角 变化 。 输出 角度 以水准面 为参考 ,基准面 可被再次 校准 。

数据 方式 输出 ,接口 形式 包括 RS 232 RS485 和可定制 等多种 方式 。 抗外界 电磁干扰 能力 强。

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