隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，傳感器技術(shù)在諸多領(lǐng)域內(nèi)均有所應(yīng)用。為增進大家對傳感器技術(shù)的認識，本文將對傾角傳感器技術(shù)和角度傳感器技術(shù)予以介紹。

    一、傾角傳感器技術(shù)

    隨著科學技術(shù)的發(fā)展,智能傳感器將會在越來越多的領(lǐng)域充當重要角色,是未來傳感器技術(shù)發(fā)展的主要方向.傾角傳感器就是其中之一。本文總結(jié)了傾角傳感器未來發(fā)展的大致方向和應(yīng)用范圍。

    (一)利用新發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象、效應(yīng)

    傾角傳感器本來就是基于一系列效應(yīng)制造出來的，目前應(yīng)用的效應(yīng)很多，比如壓電效應(yīng)、壓阻效應(yīng)等等，還有一些效應(yīng)是我們未知的，等著我們?nèi)フJ識。

    (二)采用高新技術(shù)

    隨著計算機、電子技術(shù)以及制造加工技術(shù)的發(fā)展，傾角傳感器也進入高速發(fā)展時期，這些技術(shù)都是開發(fā)和設(shè)計傾角傳感器的基礎(chǔ)。高科技含量的傾角傳感器是未來產(chǎn)業(yè)化的一個方向。

    (三)新材料的開發(fā)

    傾角傳感器的感應(yīng)元件、傳感器保護的基礎(chǔ)都是各種材料，隨著人們對新材料性能的掌握，將大大促進傾角傳感器的發(fā)展。近年，廣泛應(yīng)用的材料有陶瓷、光纖、高分子有機材料等。

    (四)不斷提高傳感器的性能

    影響傾角傳感器的性能因素很多，有系統(tǒng)的，還有檢測的。例如國產(chǎn)智騰微電子的傾角傳感器，精度和穩(wěn)定性得到提高。隨著檢測技術(shù)跟精密制造的發(fā)展，這方面也將得到大大提高。

    (五)傳感器應(yīng)用的擴展

    物聯(lián)網(wǎng)的橫空出世，傾角傳感器應(yīng)用也在不斷拓展。近些年，地震災害、海嘯災害、食品危機不斷，對研究人員來說，也是個挑戰(zhàn)，開發(fā)出各種傳感器檢測這些現(xiàn)象的發(fā)生，及早預警。

    (六)傳感器的集成化和多功能化

    以前的傾角傳感器一般只能檢測一種物理量，一個系統(tǒng)光傳感器就需要很口?，F(xiàn)在，已經(jīng)出現(xiàn)了多功能和集成化的傳感器，比如溫濕度和檢測各種氣體的集成傳感器，這也將是以后發(fā)展的一個趨勢。

    (七)微型與低功耗化

    有些精密儀器或設(shè)備，體積本身就小，還需要接上各種傾角傳感器進行感知和控制，這也對傾角傳感器提出了更高的要求。

    二、角度傳感器

    能感受被測角度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。角度傳感器，顧名思義，是用來檢測角度的。它的身體中有一個孔，可以配合樂高的軸。當連結(jié)到RCX上時，軸每轉(zhuǎn)過1/16圈，角度傳感器就會計數(shù)一次。往一個方向轉(zhuǎn)動時，計數(shù)增加，轉(zhuǎn)動方向改變時，計數(shù)減少。計數(shù)與角度傳感器的初始位置有關(guān)。當初始化角度傳感器時，它的計數(shù)值被設(shè)置為0，如果需要，你可以用編程把它重新復位。

    通過計算旋轉(zhuǎn)的角度你可以很容易的測出位置和速度。當在機器人身上連接上輪子(或通過齒輪傳動角度傳感器來移動機器人)時，可以依據(jù)旋轉(zhuǎn)的角度和輪子圓周數(shù)來推斷機器人移動的距離。然后就可以把距離轉(zhuǎn)換成速度，你也可以用它除以所用時間。實際上，計算距離的基本方程式為：

    距離=速度&TImes;時間

    由此可以得到：

    速度=距離/時間

    旋轉(zhuǎn)角度傳感器特點

    1. 密封結(jié)構(gòu)可防止灰塵與液體進入內(nèi)部件，使之達到性能穩(wěn)定性。

    2. 可對應(yīng)高溫無鉛焊接。

    3. 優(yōu)良的電阻材料與高可靠性滑動片可以達到1M旋轉(zhuǎn)。

    4. D形貫通孔式轉(zhuǎn)子可選擇任何一種齒輪外形。

    5. D形貫通孔式轉(zhuǎn)子和T形貫通孔式轉(zhuǎn)子均可提供。

    6. 可提供引線型端子。

    7. 超薄型 (高度為2.1mm)。

    8. 采用未使用鉛的鍍金端子。

    9. 符合RoHS指令。

    如果把角度傳感器連接到馬達和輪子之間的任何一根傳動軸上，必須將正確的傳動比算入所讀的數(shù)據(jù)。舉一個有關(guān)計算的例子。在你的機器人身上，馬達以3:1的傳動比與主輪連接。角度傳感器直接連接在馬達上。所以它與主動輪的傳動比也是3:1。也就是說，角度傳感器轉(zhuǎn)三周，主動輪轉(zhuǎn)一周。角度傳感器每旋轉(zhuǎn)一周計16個單位，所以16*3=48個增量相當于主動輪旋轉(zhuǎn)一周。現(xiàn)在，我們需要知道齒輪的圓周來計算行進距離。幸運地是，每一個LEGO齒輪的輪胎上面都會標有自身的直徑。我們選擇了體積最大的有軸的輪子，直徑是81.6CM(樂高使用的是公制單位)，因此它的周長是81.6&TImes;π=81.6&TImes;3.14≈256.22CM?，F(xiàn)在已知量都有了：齒輪的運行距離由48除角度所記錄的增量然后再乘以256。我們總結(jié)一下。稱R為角度傳感器的分辨率(每旋轉(zhuǎn)一周計數(shù)值)，G是角度傳感器和齒輪之間的傳動比率。我們定義I為輪子旋轉(zhuǎn)一周角度傳感器的增量。即：

    I=G&TImes;R

    在例子中，G為3，對于樂高角度傳感器來說，R一直為16.因此，我們可以得到：

    I=3×16=48

    每旋轉(zhuǎn)一次，齒輪所經(jīng)過的距離正是它的周長C，應(yīng)用這個方程式，利用其直徑，你可以得出這個結(jié)論。

    C=D×π

    在我們的例子中：

    C=81.6×3.14=256.22

    最后一步是將傳感器所記錄的數(shù)據(jù)-S轉(zhuǎn)換成輪子運動的距離-T，使用下面等式：

    T=S×C/I

    如果光電傳感器讀取的數(shù)值為296，你可以計算出相應(yīng)的距離：

    T=296×256.22/48=1580 距離(T)的單位與輪子直徑單位是相同的.