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角位移传感器原理及其应用实例
编辑:深圳市米朗科技有限公司   时间:2017-03-27

角位移传感器是运用视点变化来定位物体方位的电子元件。适用于轿车,工程机械,世界设备、导弹、飞机雷达天线的伺服系统以及注塑机,木工机械,印刷机,电子尺,机器人,工程监测,电脑操控运动器械等需求准确测量位移的场合。这篇文章介绍视点位移传感器原理及其运用实例。

视点位移传感器原理

视点传感器用来检查视点的。它的身体中有一个孔,能够合作乐高的轴。当衔接到RCX上时,轴每转过1/16圈,视点传感器就会计数一次。往一个方向滚动时,计数增加,滚动方向改变时,计数削减。计数与视点传感器的初始方位有关。当初始化视点传感器时,它的计数值被设置为0,假如需求,你能够用编程把它重新复位。

角位移传感器实例

假如把视点传感器衔接到马达和轮子之间的任何一根传动轴上,必须将准确的传动比算入所读的数据。举一个有关核算的比如。在你的机器人身上,马达以3:1的传动比与主轮衔接。视点传感器直接衔接在马达上。所以它与自动轮的传动比也是3:1。也即是说,视点传感器转三周,自动轮转一星期。视点传感器每旋转一星期计16个单位,所以16*3=48个增量相当于自动轮旋转一星期。如今,咱们需求知道齿轮的圆周来核算跋涉间隔。幸运地是,每一个LEGO齿轮的轮胎上面都会标有本身的直径。咱们挑选了体积最大的有轴的轮子,直径是81.6CM(乐高运用的是公制单位),因而它的周长是81.6×π=81.6×3.14≈256.22CM。如今已知量都有了:齿轮的运转间隔由48除视点所记载的增量然后再乘以256。咱们总结一下。称R为视点传感器的分辨率(每旋转一星期计数值),G是视点传感器和齿轮之间的传动比率。咱们定义I为轮子旋转一星期视点传感器的增量。即:

  I=G×R

在比如中,G为3,关于乐高视点传感器来说,R一向为16.因而,咱们能够得到:

  I=3×16=48

每旋转一次,齿轮所通过的间隔正是它的周长C,运用这个方程式,运用其直径,你能够得出这个定论。

  C=D×π

在咱们的比如中:

  C=81.6×3.14=256.22

最终一步是将传感器所记载的数据-S转换成轮子运动的间隔-T,运用下面等式:

  T=S×C/I

假如光电传感器读取的数值为296,你能够核算出相应的间隔:

  T=296×256.22/48=1580 间隔(T)的单位与轮子直径单位是一样的.

视点位移传感器实际上运用

运用视点传感器来操控你的轮子能够直接的发现障碍物。原理十分简略:假如马达 视点传感器结构运转,而齿轮不转,阐明你的机器现已被障碍物给挡住了。此技能运用起来十分简略,而且十分有用;唯一请求即是运动的轮子不能在地板上打滑(或许说打滑次数太多),否则你将无法检查到障碍物。假如是一个空转的齿轮衔接到马达上就能够防止这个疑问,这个轮子不是由马达驱动而是通过设备的运动股动它:在驱动轮旋转的过程中,假如惰轮停止了,阐明你碰到障碍物了。

在许多情况下视点传感器是十分有用的:操控手臂,头部和其它可移动部位的方位。值的注意的是,当运转速度太慢或太快时,RCX在准确的检查和计数方面会受到影响。事实上,疑问并不是出在RCX身上,而是它的操作系统,假如速度超出了其指定范围,RCX就会丢掉一些数据。Steve Baker用实验证实过,转速在每分钟50到300转之间是一个对比适宜的范围,在此以内不会有数据丢掉的疑问。但是,在低于12rpm或超越1400rm的范围内,就会有有些数据出现丢掉的疑问。而在12rpm至50rpm或许300rpm至1400rpm的范围内时,RCX也偶会出现数据丢掉的疑问。

视点位移传感器有静态和动态之分,如今许多精密仪器都需求视点位移传感器。跟着测控技能的开展,视点位移传感器必将想高精度、微型化、智能化开展。







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