角度传感器在控制系统中的应用}

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1、角度传感器应用摘要对角度传感器进行了研究；分析了不同角度传感器的特性及应用特点。研究了磁敏角度传感器在拉线式位移传感器的设计与应用，倾角传感器的原理、特点。结果表明角度传感器具有无触点、高灵敏度、接近无限转动寿命、无噪声、高重复性、高频响应特性好等特点，且广泛应用于航天、航空、国防、科技和工农业生产等各个领域中。关键词：角度传感器磁敏角度倾角传感器传感器前言在科学技术高速发展的现代社会中，人类已经入瞬息万变的信息时代，人们在日常生活，生产过程中，主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输，来实现制动控制，自动调节，目前我国已将检测技术列入优

2、先发展的科学技术之一。传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一,从宇宙开发到海底探秘,从生产的过程控制到现代文明生活,几乎每一项技术都离不开传感器,因此,许多国家对传感器技术的发展十分重视,如日本把传感器技术列为六大核心技术(计算机、通信、激光、半导体、超导体和传感器)之一。智能传感器已广泛应用于航天、航空、国防、科技和工农业生产等各个领域中。例如,它在机器人领域中有着广阔应用前景,智能传感器使机器人具有类人的五官和大脑功能,可感知各种现象,完成各种动作。在工业生产中,利用传统的传感器无法对某些产品质量指标(例如,黏度、硬度、表面光

3、洁度、成分、颜色及味道等)进行快速直接测量并在线控制。而利用智能传感器可直接测量与产品质量指标有函数关系的生产过程中的某些量(如温度、压力、流量等)。精密角度测量是几何量测量的一个重要项目，也是计量科学中发展较为完备的一个分支，在过去的20年中，角度测量的精度也提高了10倍多。角度测量技术分为静态测量和动态测量两种，某些静态测量技术仍然是动态测量的基础，一些动态测角技术可以实现静态测量。目前，很多重要的测控仪器，如陀螺转台、惯导平台、经纬仪、星体跟踪器、雷达、导弹发射架、空间望远镜、高精度数控机床、机器人等系统中一般都需要角度传感器，用于

4、测量被测物体相对于某基准方位的绝对转角或相对于自身在不同时刻的相对转角。1角度传感器1.1角度传感器的定义角度传感器是指能感受被测角度并转换成可用输出信号的传感器。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。通过计算旋转的角度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（

5、或通过齿轮传动来移动机器人）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1.2磁敏角度传感器定义及其原理 1.2.1磁敏电阻角度传感器磁敏感角度传感器采用高性能集成磁敏感元件，利用磁信号感应非接触的特点，配合微处理器进行智能化信号处理制成的新一代角度传感器。特点：无触点   高灵敏度  接近无限转动寿命  无噪声  高重复性　高频响应特性好优点:1)磁钢位置未对准自动补偿；2)故障检测功能；3)

6、非接触位置检测功能，是满足苛刻环境应用需求的理想选择。应用领域:1）工业机械、工程机械建筑设备、石化设备、医疗设备、航空航天仪器仪表、国防工业等旋转速度和角度的测量.2）汽车电子脚踩油门角位移,方向盘位置,座椅位置,前大灯位置;3）自动化机器人,运动控制,旋转电机转动和控制.举例：1、DWQ－BZ－Ａ－40－G:工业级标准化电流输出0～40°（±20°）角度传感器2、DWQ－BL－±2V－±30： 比例输出正负2V 电压输出 ±30°角度传感器产品选型技术测试指标一、电压比例输出：电气参数                         

7、除特别说明外，VCC=5V，TA＝25℃表2产品型号DWQ－BL参数名称测试条件参数值单位最小典型最大 电源电压Vcc 4.555.5V消耗电流Is   10mA存储温度Ts -40 125ºC使用温度TA -20 80ºC中点输出VO 2.492.502.51V满度输出FSRL>2KΩ0.5 4.5V输出高电压VOHIO=-1mA4.85  V输出低电压VOLIO= 1mA  0.15V中点温漂-20ºC

8、8º 2‰ FSθ=±20º 3‰ FSθ=±30º 6‰ FSθ=±45º 1.5% FSθ=±60º 3% FS接线方式红—电源正极  黑—电源负极   黄—输出信号1.2.2基于磁敏角度