旋转角度传感器:python 角度传感器模拟_Arduino300度模拟旋转角度传感器

2021/10/29 16:25 · 传感器知识资讯 ·  · 旋转角度传感器:python 角度传感器模拟_Arduino300度模拟旋转角度传感器已关闭评论
摘要:

旋转角度传感器:python角度传感器模拟_Arduino300度模拟旋转角度传感器外观概述基于电位器的旋转角度传感器,旋转角度从0到300度,与Arduino传感器扩展板结合使用,可以非常容易地实现与旋转位置相关的互动效果或制作MIDI乐器。技术规

旋转角度传感器:python 角度传感器模拟_Arduino300度模拟旋转角度传感器

外观

概述

基于电位器的旋转角度传感器,旋转角度从0到300度,与Arduino传感器扩展板结合使用,可以非常容易地实现与旋转位置相关的互动效果或制作MIDI乐器。

技术规格

供电电压:3.3~5v

输出类型:模拟信号

接口模式:PH2.0-3p

转动角度:300°

外形尺寸:22x27mm

重量:10g

引脚定义

传感器引脚的定义是

1.输出信号

2.地(GND)

3.电源(VCC)

连接示意图

示例代码

// # Editor : Lauren from DFRobot

// # Date : 30.12.2011

// #

// # Editor : Lauren from DFRobot

// # Date : 17.01.2012

// # Product name: Rotation Sensor v1/v2 or Analog Slide Position Sensor

// # Product SKU : DFR0054/DFR0058/DFR0053

// # Version : 1.0

// # Description:

// # the sample to drive some analog sensors

// # Connection:

// # Signal output pin -> Analog pin 0

// #

void setup()

{

Serial.begin(9600); //Set serial baud rate to 9600 bps

}

void loop()

{

int val;

val=analogRead(0); //Read slider value from analog 0

Serial.println(val,DEC);//Print the value to serial port

delay(100);

}

本文整理于DFRobot wiki

旋转角度传感器:旋转角度位置传感器

产品名称:
旋转角度位置传感器

型  号:
MLX

价  格:
0.00

品  牌:
melexis 迈来芯

产品介绍:
Melexis 三轴霍尔传感器360°旋转角度位置传感器MLX
产品简介
对于非接触式开关和位置感测,设计师采用了无数的霍尔效应传感器,但利用霍尔效应的旋转感测面临着机械和对准方面的难题。
  Melexis公司推出的一项新型设计克服了上述局限性,并提供了采用廉价磁铁的非接触式360°旋转感测,以及针对不可避免的固有漂移的自补偿。该公司负
  责汽车传感器的产品市场经理Vincent Hiligsmann说:“对制造和耐热容限进行了IC层面上的补偿”。
  
  MLX采用了4个霍尔传感器和支持电路,并在霍尔器件的上方设置了一个铁磁集线盘,用于操纵z轴方向上的磁通线。这样做的结果是:器件可在x、y和z平面中进行感测。霍尔传感器的输出传送至信号调节电路、A/D转换器、一个DSP/微控制器和D/A转换器,以生成多种格式的输出信息。这些格式包括模拟正弦/余弦、正交x/y信号(暗示旋转角度)以及一个12位PWM输出和一个数字串行协议输出。
  
  这款用户可编程单片器件通过设计而成为比例式器件,故对于不可避免的通量密度变化(因温度、老化和气隙变化所致)的敏感度较低。
  对于传统应用,该表面组装器件采用8引脚SOIC封装,而对于诸如汽车操纵或油门(加速器)传感等关键应用,则可作为冗余设计,将两块完全独立的隔离芯片整合在一个TSSOP-16封装中。该设计还具有自检查和内部诊断功能。

MLX芯片是CMOS霍尔传感器,可以输出与芯片表面平行磁场的角度位置信息。其目的是为了实现在汽车和工业应用领域中频繁需求的非接触式旋转角度传感。当小型磁铁(径向磁化)在芯片表面上方旋转时,MLX芯片可以感应其绝对的角度位置。

芯片内的集磁片(IMC)可以将平行作用于芯片表面的磁场集中起来,并在IMC结构的边缘产生正比于磁场的垂直分量,再通过两对位于IMC下方的传统平面霍尔元件来测量此信号。这两对霍尔元件的放置方向相互垂直,并都平行于芯片表面(X和Y方向),通过这样的结构可以将实际角度编码为两个相位差为90度的正弦信号(cos和sin信号)。感应到的这两个正比于磁场强度的信号(Vx和Vy)将被放大、采样、转换为数字信号。这两个数字信号将通过反正切函数来计算角度,反正切函数是通过查找表(look-up table)的方式来实现的。
表征当前角度值的数字信号再通过DA转换器变回模拟信号。最后的输出信号可以在模拟输出、PWM输出以及串行数字通信(SPI)中选择。输出传输曲线是完全可编程的(例如,偏移值、增益、箝位电平等参数都可编程)。MLX芯片可以非接触式的感应在360度内的旋转位置。

特点和优点

? 绝对角度位置传感器芯片
? 简单且稳定的磁路设计
? TriaxisTM(三轴)霍尔技术
? 360度范围内可编程
? 可编程的线性传输特征曲线
? 可选择输出模式为模拟(正比于电源)、PWM或者SPI
? 12 bit的角度分辨率
? 10 bit的角度精确度(考虑温度影响)
? 40 bit ID代号
? 单片– SO8 封装
? 双片集成(完全冗余)– TSSOP16 封装

产品应用

? 阀门位置传感器
? 刹车踏板位置传感器
? 底盘高度测量
? 电子辅助转向
? 前照灯位置控制
? 后视镜
? 座椅位置调节电动机
? 燃油液面传感器

关 键 词:MLX 角度传感器 位置传感器

旋转角度传感器:python 角度传感器模拟_Arduino300度模拟旋转角度传感器  第1张

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角度传感器
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角度传感器,顾名思义,是用来检测角度的。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。
中文名
角度传感器
外文名
angular transducer
用 途
检测角度
应用场合
地理、民用、工业等
应用举例
吊车,吊架,收割机等
目录
1
概述
2
举例
3
方位角度传感器
4
应用领域
5
应用场合
角度传感器概述
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语音
你可以很容易的测出位置和速度。当在机器人身上连接上轮子(或通过齿轮传动
角度传感器
来移动机器人)时,可以依据旋转的角度和轮子圆周数来推断机器人移动的距离。然后就可以把距离转换成速度,你也可以用它除以所用时间。实际上,计算距离的基本方程式为:
距离=速度×时间
由此可以得到:
速度=距离/时间
角度传感器举例
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语音
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。已知量都有了:齿轮的运行距离由48除角度所记录的增量然后再乘以256。我们总结一下。称R为角度传感器的分辨率(每旋转一周计数值),G是角度传感器和齿轮之间的传动比率。我们定义I为轮子旋转一周角度传感器的增量。即:
I=G×R
在例子中,G为3,对于乐高角度传感器来说,R一直为16.因此,我们可以得到:
I=3×16=48
每旋转一次,齿轮所经过的距离正是它的周长C,应用这个方程式,利用其直径,你可以得出这个结论。
C=D×π
在我们的例子中:
C=81.6×3.14=256.22
最后一步是将传感器所记录的数据-S转换成轮子运动的距离-T,使用下面等式:
T=S×C/I
如果光电传感器读取的数值为296,你可以计算出相应的距离:
T=296×256.22/48=1580 距离(T)的单位与轮子直径单位是相同的.
无接触角度传感器
无触点角度传感器,又称无接触电位器,广泛应用于工业自动化设备、工程机械、纺织机械、造纸印刷机械、石化设备、国防工业等自动控制设备的水平和旋转角度的测量,也适用于拉丝机等作张力传感器。
角度传感器方位角度传感器
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语音
方位角又称地平经度,是在平面上量度物体之间的角度差的方法之一。传感器测量方位角是从某点的指北方向线起,依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角,是一种两面角,即午圈所在的平面与通过天体所在的地平经圈平面的夹角,以午圈所在的平面为起始面,按顺时针方向度量。方位的度量亦可在地平圈上进行,以南点为起算点,由南点开始按顺时针方向计量。方位的大小变化范围为0°~360°,南点为0°,西点为90°,北点为180°,东点为270°。上述这种方位度量是在天文学中所用的方法。
  方位角传感器在跟随着军事技术的发展,有着高科技作战的性能。传感器测试系统的信息化是实现中国军队装备现代化建设主要途径,当务之急应该用高新技术提升老装备的性能。这既是提升现有武器装备的一个重要环节,又是最大限度地发挥现有装备整体作战效能的一个重要因素。我国现役的炮塔方位角系统中.老型号较多,大部分没有配备自动检测和录取设备。炮塔方位角系统的各种参数的计算、数据的处理和上报大多数由人工进行,难以胜任复杂环境下快速、准确采集。为适应现代化炮塔方位角系统的要求,必须具有一套自动采集和分析能力的完整测试系统。
角度传感器应用领域
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在程序不仅仅会用到乘法和除法的数学运算,还有更多的需要多留心(有关内容我们将在第12章进行进一步的讨论)。
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
角度传感器构造
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。
[1]
角度传感器在军事上的应用
大家熟知的火炮是利用火药燃气压力等能源抛射弹丸,口径等于和大于20毫米的身管射击武器。火炮通常由炮身和炮架两大部分组成。早在1332年,中国的元朝就在部队中装备了最早的金属身管火炮:青铜火铳。火炮通常由炮身和炮架两大部分组成。火炮射击时对炮床倾角的要求很高,利用角度传感器设计的数字式象限仪,可明显提高校正炮床的速度,降低操作难度。
角度传感器是作为炮弹发射的准确性,稳定性提供最大的帮助。大家都知道火炮身管用来赋予弹丸初速和飞行方向,炮尾用来装填炮弹,炮闩用以关闭炮膛,击发炮弹。如今炮架由反后坐装置、方向机、高低机、瞄准装置、大架和运动体,角度传感器等组成,而反后坐装置用以保证火炮发射炮弹后的复位,方向机和高低机用来保证火炮发射炮弹后复位,方向机和高低机用来操纵炮身变换方向和高低,瞄准装置由角度传感器,瞄准具和瞄准镜组成,用以装定火炮射击数据,实施瞄准射击,大架和运动体用于射击时支撑火炮,行军时作为炮车。
角度传感器应用场合
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语音
系列倾角,角度传感器,距离传感器,加速度传感器,以及测量方位用的数字罗盘,电子罗盘和陀螺仪已经广泛的应用应用于石油,煤炭,钢铁,船舶,隧道,医疗设备,大坝,机械,物探仪器,地质,岩土,石油,矿山,管道,测斜导管,铁路、港口、水利、高层建筑,墙洞,矿井、隧道、船坞、抗滑桩和板桩,煤矿,动态冲击实验,地质,卫星GPS系统,风水,越野车,航海,实验仪器,数字水平仪,医疗,机械调平,角度测量和监视,汽车,起重机械运动检测,康复系统,生物工程系统,虚拟现实、现实放大,体育,惯性导航系统,人体姿态测量工业机械,摩托车陀螺仪,光纤,制导,平衡,导向,方向测量,动态跟踪,捷联,惯性,导航,方位角,角速度,速率,机械,爆转,测量等行业。
典型应用场合:
- 地理: 山体滑坡,雪崩.
- 民用: 大坝,建筑,桥梁,玩具,报警,运输
- 工业:吊车,吊架,收割机,起重机,称重系统的倾斜补偿,沥青机.铺路机等。
- 火车:高速列车转向架和客车车厢的倾斜测量
- 海事:纵倾和横滚控制,油轮控制,天线位置控制。
- 钻井:精确钻井倾斜控制。
- 机械:倾斜控制,大型机械对准控制,弯曲控制,起重机
- 军用:火炮和雷达调整,初始位置控制,导航系统,军用着陆平台控制。
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微软解释了Surface Duo设备角度传感器带来的独特铰链姿势
本文转自[cnBeta.COM];去年10月,微软发布了运行Android系统的Surface Duo移动设备,全面支持Play Store应用。 Surface Duo配备了两块5.6英寸显示屏,而且它可以展开成8.3英寸的显示屏。360度铰链将允许你在各种模式下使用这款...
2020-07-040
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角度传感器的工作原理?光电传感器的工作原理?
角度传感器的工作原理 :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...
2020-01-040
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Crocus Technology发布行业领先的新款TMR角度传感器
据麦姆斯咨询报道,隧道磁阻(TMR)传感器领先供应商Crocus Technology,近日宣布推出了新款突破性TMR角度(2D)磁传感器CT300,这款器件在宽广的温度和电压范围内都具有极低的角度误差和极高的稳定性,可满足各种市场需求。CT300采用了Crocus...
2018-11-140
钧敏科技
技术开发|方案提供|元器件分销|技术服务
360°角度传感器-TAD2141
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电动邦服务
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倾斜角度传感器,倾斜角度传感器作用
世界上的万物都会面临“更新迭代”的命运,我们不可以抗拒。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。那接下来就和电动邦小编一起围观倾斜角度传感器吧。倾...
2020-09-020
参考资料
1.

张爱华, 姚海燕. 角度传感器在全位置自动焊接系统中的应用[J]. 计算机测量与控制, 2009, 17(12):2426-2428.
旋转角度传感器:python 角度传感器模拟_Arduino300度模拟旋转角度传感器  第2张

旋转角度传感器:转角传感器,随心随意测量你的旋转角度

角度传感器作为传感器中的一个大类,它既可以测量角度,也可以测量物体的加速度、速度、位移。在建筑、矿业、机械工业、军工业等领域都有广泛的应用。其中,转角传感器是一型专门测量物体旋转角度的传感器。

转角传感器的应用

转角传感器在风力发电机、海上平台定位转角测量、炮管旋转角度等领域均有应用,但是最接近我们日常生活的,应该就是汽车方向盘转角传感器。它是汽车转向系统的重要组成部分,近些年来众多汽车上都搭载ESP车身电子稳定系统,它同时也是ESP系统的重要组成部分。

方向盘转角传感器的原理

汽车方向盘转角传感器分为模拟式和数字式。模拟式是通过三个齿轮及其上的传感器来实现的,其中的大齿轮与方向盘连接在一起,两个小齿轮与大齿轮连接,采集随方向盘转动的角度,但是由于它们的齿数不同,因此会有角度差,将与小齿轮固定的传感器的角度数据传输、计算即可得到方向盘的转角。

现在还有一种是基于光电编码器的方向盘转角传感器。它是将光电编码器和方向盘转轴固定在一起,通过光电编码器的内部电路记录方向盘转动角度,并且将数据发送到行车电脑中。由于光电传感器可靠性问题,并没有大规模使用。

方向盘转角传感器的作用和发展

方向盘转角传感器作为ESP的重要组成部分,它的可靠性、精度都影响着行车安全。而且在汽车失控时,还能帮助稳定车身,加强了安全保障。

方向盘转角传感器将在ESP系统普及的情况下需求量急剧增加。目前来说,转角传感器面领着所有传感器共同面临的问题,那就是如何提高传感器的可靠性、精度,降低传感器的制造成本、使用成本,提高可维护性。随着制造工艺的不断发展,这些问题正在一一解决以满足越来越高的使用需求。

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