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什么是角度傳感器

發(fā)布時(shí)間:2021-10-03人氣:276

       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。

當(dāng)在機(jī)器人身上連接上輪子(或通過齒輪傳動(dòng)來移動(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,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。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

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.

無接觸角度傳感器

無觸點(diǎn)角度傳感器,又稱無接觸電位器,廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備、工程機(jī)械、紡織機(jī)械、造紙印刷機(jī)械、石化設(shè)備、國防工業(yè)等自動(dòng)控制設(shè)備的水平和旋轉(zhuǎn)角度的測量,也適用于拉絲機(jī)等作張力傳感器。

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