你這個(gè)問(wèn)題問(wèn)得真是太專業(yè)了,沒(méi)有接觸的人還真不懂呢!說(shuō)實(shí)話我對(duì)角度傳感器工作原理不是很了解,但是看到這個(gè)問(wèn)題我非常感興趣,我們一起對(duì)角度傳感器工作原理進(jìn)行探討和學(xué)習(xí)吧!我?guī)湍悴榱讼嚓P(guān)資料。那么我們接下來(lái) 看下:什么角度傳感器工作原理?它的定義是什么呢? 需要 幾點(diǎn) 要注意的 ,友情提醒:角度傳感器,顧名思義,是用來(lái)檢測(cè)角度的。它的身體中有一個(gè)孔,可以配合樂(lè)高的軸。當(dāng)連結(jié)到RCX上時(shí),軸每轉(zhuǎn)過(guò)1/16圈,角度傳感器就會(huì)計(jì)數(shù)一次。往一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),計(jì)數(shù)增加,轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變時(shí),計(jì)數(shù)減少。計(jì)數(shù)與角度傳感器的初始位置有關(guān)。當(dāng)初始化角度傳感器時(shí),它的計(jì)數(shù)值被設(shè)置為0,如果需要,你可以用編程把它重新復(fù)位。角度傳感器開(kāi)放分類: 機(jī)器人、傳感器、測(cè)速、角度測(cè)量、避障。通過(guò)計(jì)算旋轉(zhuǎn)的角度,你可以很容易的測(cè)出位置和速度。當(dāng)在機(jī)器人身上連接上輪子(或通過(guò)齒輪傳動(dòng)來(lái)移動(dòng)機(jī)器人)時(shí),可以依據(jù)旋轉(zhuǎn)的角度和輪子圓周數(shù)來(lái)推斷機(jī)器人移動(dòng)的距離。然后就可以把距離轉(zhuǎn)換成速度,你也可以用它除以所用時(shí)間。實(shí)際上,計(jì)算距離的基本方程式為:距離=速度×?xí)r間由此可以得到:速度=距離/時(shí)間如果把角度傳感器連接到馬達(dá)和輪子之間的任何一根傳動(dòng)軸上,必須將正確的傳動(dòng)比算入所讀的數(shù)據(jù)。舉一個(gè)有關(guān)計(jì)算的例子。在你的機(jī)器人身上,馬達(dá)以3:1的傳動(dòng)比與主輪連接。角度傳感器直接連接在馬達(dá)上。所以它與主動(dòng)輪的傳動(dòng)比也是3:1。也就是說(shuō),角度傳感器轉(zhuǎn)三周,主動(dòng)輪轉(zhuǎn)一周。角度傳感器每旋轉(zhuǎn)一周計(jì) 16個(gè)單位,所以16*3=48個(gè)增量相當(dāng)于主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)一周。現(xiàn)在,我們需要知道齒輪的圓周來(lái)計(jì)算行進(jìn)距離。幸運(yùn)地是,每一個(gè)LEGO齒輪的輪胎上面都會(huì)標(biāo)有自身的直徑。我們選擇了體積最大的有軸的輪子,直徑是81.6CM(樂(lè)高使用的是公制單位),因此它的周長(zhǎng)是81.6×π=81.6× 3.14≈256.22CM?,F(xiàn)在已知量都有了:齒輪的運(yùn)行距離由48除角度所記錄的增量然后再乘以256。我們總結(jié)一下。稱R為角度傳感器的分辨率(每旋轉(zhuǎn)一周計(jì)數(shù)值),G是角度傳感器和齒輪之間的傳動(dòng)比率。我們定義I為輪子旋轉(zhuǎn)一周角度傳感器的增量。即:I=G×R在例子中,G為3,對(duì)于樂(lè)高角度傳感器來(lái)說(shuō),R一直為16.因此,我們可以得到:I=3×16=48每旋轉(zhuǎn)一次,齒輪所經(jīng)過(guò)的距離正是它的周長(zhǎng)C,應(yīng)用這個(gè)方程式,利用其直徑,你可以得出這個(gè)結(jié)論。C=D×π在我們的例子中:C=81.6×3.14=256.22最后一步是將傳感器所記錄的數(shù)據(jù)-S轉(zhuǎn)換成輪子運(yùn)動(dòng)的距離-T,使用下面等式:T=S×C/I如果光電傳感器讀取的數(shù)值為296,你可以計(jì)算出相應(yīng)的距離:T=296×256.22/48=1580 距離(T)的單位與輪子直徑單位是相同的.實(shí)際上,在程序不僅僅會(huì)用到乘法和除法的數(shù)學(xué)運(yùn)算,還有更多的需要多留心(有關(guān)內(nèi)容我們將在第12章進(jìn)行進(jìn)一步的討論)。使用角度傳感器來(lái)控制你的輪子可以間接的發(fā)現(xiàn)障礙物。原理非常簡(jiǎn)單:如果馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn),而齒輪不轉(zhuǎn),說(shuō)明你的機(jī)器已經(jīng)被障礙物給擋住了。此技術(shù)使用起來(lái)非常簡(jiǎn)單,而且非常有效;唯一要求就是運(yùn)動(dòng)的輪子不能在地板上打滑(或者說(shuō)打滑次數(shù)太多),否則你將無(wú)法檢測(cè)到障礙物。如果是一個(gè)空轉(zhuǎn)的齒輪連接到馬達(dá)上就可以避免這個(gè)問(wèn)題,這個(gè)輪子不是由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)而是通過(guò)裝置的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)它:在驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中,如果惰輪停止了,說(shuō)明你碰到障礙物了。在許多情況下角度傳感器是非常有用的:控制手臂,頭部和其它可移動(dòng)部位的位置。值的注意的是,當(dāng)運(yùn)行速度太慢或太快時(shí),RCX在精確的檢測(cè)和計(jì)數(shù)方面會(huì)受到影響。事實(shí)上,問(wèn)題并不是出在RCX身上,而是它的操作系統(tǒng),如果速度超出了其指定范圍,RCX就會(huì)丟失一些數(shù)據(jù)。Steve Baker用實(shí)驗(yàn)證明過(guò),轉(zhuǎn)速在每分鐘50到300轉(zhuǎn)之間是一個(gè)比較合適的范圍,在此之內(nèi)不會(huì)有數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題。然而,在低于12rpm或超過(guò) 1400rm的范圍內(nèi),就會(huì)有部分?jǐn)?shù)據(jù)出現(xiàn)丟失的問(wèn)題。而在12rpm至50rpm或者300rpm至1400rpm的范圍內(nèi)時(shí),RCX也偶會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題。關(guān)于什么是角度傳感器工作原理就說(shuō)到這里了,在找資料的同時(shí)我也學(xué)習(xí)到了不少,最簡(jiǎn)單的意思是限位開(kāi)關(guān),到一定位置就開(kāi)或者關(guān)。再就是靠電阻值變化的傳感器了,先進(jìn)一點(diǎn)的光電感應(yīng)的。不知道我給你的答案是不是你想要的東西呢?說(shuō)了這么多,你明白了嗎?希望我的回答能夠幫到你,如果你對(duì)我的回答還算滿意的話,可以分享 給你身邊的朋友。
2015-04-14
角度傳感器是一種用于測(cè)量物體旋轉(zhuǎn)角度的傳感器,廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化、機(jī)器人、汽車電子等領(lǐng)域。它的工作原理通常是將角位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
1、基本原理:角度傳感器通過(guò)感知物體的旋轉(zhuǎn)狀態(tài),將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。常見(jiàn)的類型包括電位計(jì)、光電編碼器和慣性測(cè)量單元(IMU)。
2、工作方式:
- 電位計(jì):利用電阻變化來(lái)測(cè)量角度。
- 光電編碼器:通過(guò)讀數(shù)盤(pán)上不同的光斑組合來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)位置。
- 慣性測(cè)量單元:利用陀螺儀等組件計(jì)算出旋轉(zhuǎn)角度。
3、應(yīng)用領(lǐng)域:在工業(yè)自動(dòng)化中,角度傳感器用于控制機(jī)器的運(yùn)動(dòng);在車載設(shè)備中,可用于檢測(cè)轉(zhuǎn)向角;在機(jī)器人中,幫助確定部件的位置和姿態(tài)。
總的來(lái)說(shuō),角度傳感器的定義是監(jiān)測(cè)物體旋轉(zhuǎn)角度并輸出相應(yīng)信號(hào)的設(shè)備,具有重要的測(cè)量和控制功能。
07-29 14:24