角度传感器,顾名思义,是用来检测角度的。

1.什么是角度传感器

 

什么是角度传感器

(图片来源网络)

 

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。

 

2.角度传感器原理

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 Tria⊗is™ (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 Tria⊗is™ 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。

 

3.角度传感器作用

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;唯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。


在许多情况下角度传感器是非常有用的:控制手臂,头部和其它可移动部位的位置。值的注意的是,当运行速度太慢或太快时,RCX 在精确的检测和计数方面会受到影响。事实上,问题并不是出在 RCX 身上,而是它的操作系统,如果速度超出了其指定范围,RCX 就会丢失一些数据。Steve Baker 用实验证明过,转速在每分钟 50 到 300 转之间是一个比较合适的范围,在此之内不会有数据丢失的问题。然而,在低于 12rpm 或超过 1400rpm 的范围内,就会有部分数据出现丢失的问题。而在 12rpm 至 50rpm 或者 300rpm 至 1400rpm 的范围内时,RCX 也偶会出现数据丢失的问题。