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天骥为您介绍Camille Bauer角度传感器的工作原理

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角度传感器的工作原理，温度传感器按测量方式可分为非接触式和接触式两种，是指能感受到一定的温度，然后转换成可输出信号的一种传感器。那么你知道角度传感器的工作原理是什么吗？

角度传感器的工作原理：利用角度变化来定位物体位置。角度传感器用来检测角度的。它的身体中有一个孔，可以配合乐高的轴。当连结到RCX上时，轴每转过1/16圈，角度传感器就会计数一次。往一个方向转动时，计数增加，转动方向改变时，计数减少。计数与角度传感器的初始位置有关。当初始化角度传感器时，它的计数值被设置为0，如果需要，你可以用编程把它重新复位。

角度传感器适用于汽车，工程机械，宇宙装置、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，电脑控制运动器械等需要精确测量位移的场合。

使用角度传感器来控制你的轮子可以间接的发现障碍物。原理非常简单：如果马达运转，而齿轮不转，说明你的机器已经被障碍物给挡住了。

此技术使用起来非常简单，而且非常有效；一要求就是运动的轮子不能在地板上打滑（或者说打滑次数太多），否则你将无法检测到障碍物。如果是一个空转的齿轮连接到马达上就可以避免这个问题，这个轮子不是由马达驱动而是通过装置的运动带动它:在驱动轮旋转的过程中，如果惰轮停止了，说明你碰到障碍物了。

角度传感器通常也即旋转编码器，内部在轴上安装有光栅，通过轴的旋转，切割光栅，举例说，若未360脉冲的产品，则每圈输出360脉冲，则一个脉冲代表1°，还有绝对值型的旋转编码器，输出信号是固定对应角度的，输出二进制，BCD或格雷码等。

还有一种就是霍尔式的角度传感器，主要是通过磁场来检测角度变化。RB100系列角度传感器是一款运用 Triais （三轴霍尔）技术的独立传感器芯片为核心设计的一款可编程的角度传感器。

传统的平面霍尔技术仅仅能感应垂直于芯片表面的磁场强度；而 Triais 三轴霍尔既可以感应垂直方向也可以感应平行与芯片表面的磁场强度。这是通过在 CMOS 芯片表面沉积一层集磁材料 IMC（以附加的后续工序）来实现的。

该芯片可以感应与芯片表面平行的磁场，配合上合适的磁路，感应出旋转范围在 0 到360 度的绝对角度位置。结合合适的信号处理，小型磁铁（径向磁化）的磁场在芯片表面上方旋转，其强度可以通过非接触式的方式测量（如图所示）。角度的信息可以通过磁场的两个矢量分量（例如 Bx 和 By）计算得到。

RB100系列角度传感器采用三轴霍尔技术，并且霍尔信号通过一个差分的全模拟处理链进行处理，使用了经典的漂移电压消除技术（霍尔元件四相位旋转和斩波放大器）。能够达到14Bit的分辨力（数字信号）。

并且由磁场间隙变化，温度变化以及老化等因素引起的磁场强度变化都将等同作用于两个信号上，因此得到的角度信号本身就有自适应补偿的'特点。这一特性使得本芯片相对于传统的线性霍尔芯片，在温度变化下精确度得到很大的提高。

所以相对于传统的光栅角度传感器，RB100系列霍尔传感器也有优势

角度传感器的工作原理3

如果把角度传感器连接到马达和轮子之间的任何一根传动轴上，必须将正确的传动比算入所读的数据。举一个有关计算的例子。在你的机器人身上，马达以3:1的传动比与主轮连接。角度传感器直接连接在马达上。所以它与主动轮的传动比也是3:1。也就是说，角度传感器转三周，主动轮转一周。

角度传感器每旋转一周计16个单位，所以16*3=48个增量相当于主动轮旋转一周。我们需要知道齿轮的圆周来计算行进距离。幸运地是，每一个LEGO齿轮的轮胎上面都会标有自身的直径。我们选择了体积最大的有轴的轮子，直径是81.6CM(乐高使用的是公制单位)，因此它的周长是81.6×π=81.6×3.14≈256.22CM。