三分鐘讓您了解【傾斜角度傳感器】

角度傳感器的定義

       角度傳感器是指能感受被測角度并轉(zhuǎn)換可用輸出 信號的傳感器。 角度傳感器是用于檢測角度。 它的身體中有一個孔，能夠配合樂高的軸。 當(dāng)連結(jié)到RC X上時 ，軸每轉(zhuǎn)過 1/16 圈，角度傳感器 就會 計數(shù) 一次 。

       往一個 方向 轉(zhuǎn)動 時，計數(shù) 增加 ，轉(zhuǎn)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(guān) 。 當(dāng)初始化 角度傳感器 時，它的計數(shù)值 被設(shè)置 為0，如果 需要 ，你能夠 用編程 把它重新 復(fù)位 。

       根據(jù) 計算 旋轉(zhuǎn) 的角度 能夠 比較容易 的測出 位置 和速度 。 當(dāng)在機器人 身上 連接 上輪子 （或根據(jù) 齒輪傳動 來移動機器人 ）時，能夠 依據(jù) 旋轉(zhuǎn) 的角度 和輪子 圓周 數(shù)來推斷 機器人 移動 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 時間 。

       事實上 ，計算 距離 的基本 方程式 為：距離 =速度 ×時間

       由此 能夠 得到 ：速度 =距離 /時間

磁敏角度傳感器

       磁敏感 角度傳感器 采用 高性能 集成 磁敏感元件 ，利用 磁信號 感應(yīng) 非接觸 的特性 ，配合 微處理器 開展 智能化 信號處理 制成 的新一代 角度傳感器 。

特性 ：無觸點 、高靈敏度 、接近 無限 轉(zhuǎn)動 壽命 、無噪聲 、高重復(fù)性 、高頻 響應(yīng) 特性 好。

優(yōu)點 :

       1、磁鋼 位置 未對準(zhǔn) 自動 補償 ；

       2、故障 檢測 功能 ；

       3、非接觸 位置 檢測 功能 ，是滿足 苛刻 環(huán)境 運用 需求 的良好 選擇 。

應(yīng)用領(lǐng)域 :

       1、工業(yè) 機械 、工程機械 建筑設(shè)備 、石化設(shè)備 、醫(yī)療設(shè)備 、航空航天 儀器儀表 、國防工業(yè) 等旋轉(zhuǎn) 速度 和角度 的測量 .

       2、汽車電子 腳踩油門 角位移 ,方向盤 位置 ,座椅 位置 ,前大燈 位置 ;

       3、自動化 機器人 ,運動控制 ,旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)動 和控制 .

電容式角位移傳感器

       電容式角位移傳感器用于測量固定部件 (定子 )與轉(zhuǎn)動 部件 (轉(zhuǎn)子 )之間 的旋轉(zhuǎn) 角度 ，因其有著 結(jié)構(gòu) 簡單 ，測量精度高，靈敏度 高，適合 動態(tài) 測量 等特性 ，而被普遍使用 于工業(yè) 自動控制 。

       通常情況下 ，電容式 角位移傳感器 由一組 或若干組扇形 固定 極板 和轉(zhuǎn)動 極板 構(gòu)成 ，為確保 傳感器 的精度 和靈敏度 ，同時 避免 因環(huán)境溫度 等因素 的改變 導(dǎo)致 介電常數(shù) 、極板 形狀 等的間接 變化 ，從而 對傳感器 性能 造成 不良 干擾 ，對傳感器 的制作 材料 、加工工藝 以及 安裝 精度 提出 了較高要求 ，以便 克服 電容 角位移傳感器 的局限性 ，國內(nèi)外 科學(xué) 工作者 開展 了長期 的大量 研究 工作 ，其主要 思想 方法 是將傳感器 設(shè)計 成差動 結(jié)構(gòu) 。

傳感器系統(tǒng)原理 ：

       由敏感元件 、測量電路 、智能 部件與接口部件構(gòu)成，測量 部件 由選擇 單元 、激勵 源和電荷 檢測 單元 構(gòu)成 ;智能 部件 由I/O單元 、A/D單元 、濾波 單元 、角度計算 單元 等構(gòu)成 ;接口 部件 由電流 輸出 單元 、RS 232 通訊 單元 等構(gòu)成 。

       敏感元件 檢測 反映 角度 位置 的電容 值，是傳感器 的初始 轉(zhuǎn)換 單元 ，測量 單元 選用 了先進(jìn) 的抗雜散微小 電容 檢測 電路 ，將電容 值轉(zhuǎn)換 為電信號 ，智能 部件 的主要 功能 是依據(jù) 比例式 算法 計算 出角位移 量，由接口 部件 輸出 角度計算 結(jié)果 。

傾角傳感器

       傾角傳感器 通常 用以 系統(tǒng) 的水平 測量 ，從基本工作原理 上可分為 “固體 擺”式、“液體 擺”式、“氣體 擺”三種 傾角傳感器 ，傾角傳感器 還可以 用來 測量 相對 于水平面 的傾角 變化量。

傾角傳感器基本原理

       理論基礎(chǔ)便是 牛頓第二基本定律 ，依據(jù) 主要 的物理原理，在一個系統(tǒng) 內(nèi)部 ，速度 是無法 測量 的，但卻能夠 測量 其加速度 。

       假如 初速度 已經(jīng)知道 ，就可以依據(jù) 積分計算出線 速度 ，從而 能夠 計算 出直線 位移 。 因此 它實際上 是利用 慣性 原理 的一種 加速度 傳感器 。

       當(dāng)傾角傳感器 靜止 時也就是側(cè)面 和垂直 方向 沒有 加速度 作用 ，那么 作用 在它上面 的只有 重力加速度 。 重力 垂直軸 與加速度 傳感器 靈敏 軸之間 的夾角 便是 傾斜角 了。

       伴隨著 MEMS技術(shù) 的進(jìn)步 ，慣性 傳感器 件在過去 的幾年 中成為成功應(yīng)用領(lǐng)域普遍 的微機電系統(tǒng)器件 之一 ，而微加速度計便是慣性傳感器件的杰出個體 。

作為成熟的慣性傳感器應(yīng)用領(lǐng)域 ，如今 的MEM S加速度計 有非常 高的集成度 ，即傳感 系統(tǒng) 與接口 線路 集成 在一個芯片 上。

       傾角傳感器 把MCU ，MEM S加速度計 ，模數(shù)轉(zhuǎn)換 電路 ，通訊 單元 全都 集成 在一塊 非常 小的電路板 上面 。 能夠 同時 輸出 角度 等傾斜 數(shù)據(jù) ，讓大家 更便捷 的應(yīng)用 它。

       其特征是：硅微機械 傳感器 測量 (MEM S)以水平面 為參面的雙軸 傾角 變化 。 輸出 角度 以水準(zhǔn)面 為參考 ，基準(zhǔn)面 可被再次 校準(zhǔn) 。

數(shù)據(jù) 方式 輸出 ，接口 形式 包括 RS 232 、RS485 和可定制 等多種 方式 。 抗外界 電磁干擾 能力 強。