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novotechnik角度傳感器資料樣本
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角度傳感器，顧名思義,，是用來檢測角度的,。它的身體中有一個(gè)孔，可以配合樂高的軸,。當(dāng)連結(jié)到RCX上時(shí),，軸每轉(zhuǎn)過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,。
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（車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)）的一個(gè)組成部分,，主要安裝在方向盤下方的方向柱內(nèi)。它一般通過CAN總線和PCM相連,。一般可以分為模擬式方向盤轉(zhuǎn)角傳感器和數(shù)字式方向盤轉(zhuǎn)角傳感器,。通常使用的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器采用三個(gè)齒輪的機(jī)械結(jié)構(gòu)，來測量轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)過的圈數(shù),。大齒輪隨方向盤管柱一起轉(zhuǎn)動(dòng),，兩個(gè)小齒輪齒數(shù)相差1個(gè)，與傳感器外殼一起固定在車身,，不隨方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng),。兩個(gè)小齒輪分別采集到隨方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)角，由于相差一個(gè)齒,，不同的圈數(shù)就會(huì)相差特定的角度,，通過計(jì)算得到方向盤的轉(zhuǎn)角。另外還有通過光電編碼器的方式采集轉(zhuǎn)角,，但是在汽車應(yīng)用中,，由于光電傳感器的可靠性等問題,，產(chǎn)品中使用較少，在此不多敘述,。
陀螺儀是用高速回轉(zhuǎn)體的動(dòng)量矩敏感殼體相對慣性空間繞正交于自轉(zhuǎn)軸的一個(gè)或二個(gè)軸的角運(yùn)動(dòng)檢測裝置,。利用其他原理制成的角運(yùn)動(dòng)檢測裝置起同樣功能的也稱陀螺儀?！　【幋a器（encoder）是將信號（如比特流）或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制,、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設(shè)備,。編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號，前者稱為碼盤,，后者稱為碼尺,。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種；按照工作原理編碼器可分為增量式和式兩類,。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號,，再把這個(gè)電信號轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小,。式編碼器的每一個(gè)位置對應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼,，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān)，而與測量的中間過程無關(guān),。
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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，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,。我們需要知道齒輪的圓周來計(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zui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,。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(zhuǎn)一次,，齒輪所經(jīng)過的距離正是它的周長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
zui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.
角度傳感器,，在實(shí)際操作中應(yīng)用是比較廣泛的，能夠適用不同行業(yè)不同領(lǐng)域各種環(huán)境的需要,。但為了在測量過程中減小誤差的出現(xiàn),，就需要在選擇質(zhì)量好的角度傳感器。特別是對于新手而言,，該怎么樣判斷角度傳感器的好壞呢,？1、靈敏度的選擇通常,，在角度傳感器的線性范圍內(nèi),，希望角度傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí),，與被測量變化對應(yīng)的輸出信號的值才比較大,，有利于信號處理。但要注意的是,，傳感器的靈敏度高,，與被測量無關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大,，影響測量精度,。因此，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比,，盡員減少從外界引入的廠擾信號,。傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測量是單向量,，而且對其方向性要求較高,，則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器,；如果被測量是多維向量，則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好,。2,、頻率響應(yīng)特性角度傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測量條件,，實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有—定延遲,，希望延遲時(shí)間越短越好。傳感器的頻率響應(yīng)高,，可測的信號頻率范圍就寬,，而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響，機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大,，因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低,。在動(dòng)態(tài)測量中，應(yīng)根據(jù)信號的特點(diǎn)(穩(wěn)態(tài),、瞬態(tài)、隨機(jī)等)響應(yīng)特性,，以免產(chǎn)生過火的誤差,。3、線性范圍角度傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍,。以理論上講,，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值,。傳感器的線性范圍越寬,，則其量程越大，并且能保證一定的測量精度,。在選擇傳感器時(shí),，當(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。但實(shí)際上,，任何傳感器都不能保證的線性,，其線性度也是相對的。當(dāng)所要求測量精度比較低時(shí),，在一定的范圍內(nèi),，可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的，這會(huì)給測量帶來極大的方便,。4,、穩(wěn)定性傳感器使用一段時(shí)間后，其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性,。影響傳感器長期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外,，主要是傳感器的使用環(huán)境,。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性,，傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力,。另外，在選擇角度傳感器之前,，應(yīng)對其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查,，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧?，減小環(huán)境的影響,。

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