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角度位移传感器

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角度位移传感器工作原理和位移原理

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角度位移传感器工作原理和位移原理

发布日期:2022-05-31 作者: 点击:

角度传感器应用这么广泛,那角度位移传感器工作原理是什么?

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。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。



角度位移传感器



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,在温度变化下准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

角度传感器实际用的就是光栅的原理,当传感器转动时,交替的输出高低电平脉冲,没转过360°输出的脉冲数是固定的。这样光栅越紧密,角度的分辨率越高,但是成本也更高,实际中是采样同轴双层光栅交错排列的方式,这样通过捕获脉冲双沿可以达到脉冲数翻倍的效果。我们常说的1024线编码器,其转动一周输出4096个脉冲,基本可以满足精度要求。

角度位移传感器原理

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,它的计数值被设置为0,如果需要,你可以用编程把它 重新复位。


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