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角度傳感器原理

發(fā)布時間:2017-10-14 瀏覽:2093

如果把角度傳感器連接到馬達和輪子之間的任何一根傳動軸上,必須將正確的傳動比算入所讀的數(shù)據(jù)。舉一個有關計算的例子。在你的機器人身上,馬達以3:1的傳動比與主輪連接。角度傳感器直接連接在馬達上。所以它與主動輪的傳動比也是3:1。也就是說,角度傳感器轉三周,主動輪轉一周。角度傳感器每旋轉一周計16個單位,所以16*3=48個增量相當于主動輪旋轉一周。現(xiàn)在,我們需要知道齒輪的圓周來計算行進距離。幸運地是,每一個LEGO齒輪的輪胎上面都會標有自身的直徑。我們選擇了體積最大的有軸的輪子,直徑是81.6CM(樂高使用的是公制單位),因此它的周長是81.6×π=81.6×3.14≈256.22CM。現(xiàn)在已知量都有了:齒輪的運行距離由48除角度所記錄的增量然后再乘以256。我們總結一下。稱R為角度傳感器的分辨率(每旋轉一周計數(shù)值),G是角度傳感器和齒輪之間的傳動比率。我們定義I為輪子旋轉一周角度傳感器的增量。即:

I=G×R

在例子中,G為3,對于樂高角度傳感器來說,R一直為16.因此,我們可以得到:

I=3×16=48

每旋轉一次,齒輪所經(jīng)過的距離正是它的周長C,應用這個方程式,利用其直徑,你可以得出這個結論。

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轉換成輪子運動的距離-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,你可以計算出相應的距離:

T=296×256.22/48=1580 距離(T)的單位與輪子直徑單位是相同的.

角度傳感器用來檢測角度的。它的身體中有一個孔,可以配合樂高的軸。當連結到RCX上時,軸每轉過1/16圈,角度傳感器就會計數(shù)一次。往一個方向轉動時,計數(shù)增加,轉動方向改變時,計數(shù)減少。計數(shù)與角度傳感器的初始位置有關。當初始化角度傳感器時,它的計數(shù)值被設置為0,如果需要,你可以用編程把它重新復位。
角度位移傳感器是利用角度變化來定位物體位置的電子元件。適用于汽車,工程機械,宇宙裝置、導彈、飛機雷達天線的伺服系統(tǒng)以及注塑機,木工機械,印刷機,電子尺,機器人,工程監(jiān)測,電腦控制運動器械等需要精確測量位移的場合。本文介紹角度位移傳感器原理及其應用實例。

折疊角度位移傳感器實例

如果把角度傳感器連接到馬達和輪子之間的任何一根傳動軸上,必須將正確的傳動比算入所讀的數(shù)據(jù)。舉一個有關計算的例子。在你的機器人身上,馬達以3:1的傳動比與主輪連接。角度傳感器直接連接在馬達上。所以它與主動輪的傳動比也是3:1。也就是說,角度傳感器轉三周,主動輪轉一周。角度傳感器每旋轉一周計16個單位,所以16*3=48個增量相當于主動輪旋轉一周,F(xiàn)在,我們需要知道齒輪的圓周來計算行進距離。幸運地是,每一個LEGO齒輪的輪胎上面都會標有自身的直徑。我們選擇了體積最大的有軸的輪子,直徑是81.6CM(樂高使用的是公制單位),因此它的周長是81.6×π=81.6×3.14≈256.22CM,F(xiàn)在已知量都有了:齒輪的運行距離由48除角度所記錄的增量然后再乘以256。我們總結一下。稱R為角度傳感器的分辨率(每旋轉一周計數(shù)值),G是角度傳感器和齒輪之間的傳動比率。我們定義I為輪子旋轉一周角度傳感器的增量。即:
I=G×R
在例子中,G為3,對于樂高角度傳感器來說,R一直為16.因此,我們可以得到:
I=3×16=48
每旋轉一次,齒輪所經(jīng)過的距離正是它的周長C,應用這個方程式,利用其直徑,你可以得出這個結論。
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轉換成輪子運動的距離-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,你可以計算出相應的距離:
T=296×256.22/48=1580 距離(T)的單位與輪子直徑單位是相同的.

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