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电控系统器件选型——传感器

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发表于 2022-10-31 09:57 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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传感器( E, q( W7 @- y! R
1 x' {+ f+ ^8 ^9 v7 Q" f
传感器是电控中非常重要的元件,对于不同的传感器,我们也需要对其进行选型,在学校的时候,也许我们不用考虑到太多的成本问题。对于我们来说,选择一个传感器应该由以下几个方面来决定:
6 B; K4 c1 L& U1 \- `8 ^* s% B7 _! f  B8 h! g
    传感器的驱动电压(驱动电压是否符合你需要的要求). l1 ~% |8 f) x0 x8 M" L3 d
    传感器与mcu的通信接口(通常是串口、IIC、SPI、CAN)/ i8 D/ P5 C0 }# r8 V% \. n' n
    不同的通信接口不但决定你应该写何种通信协议,同时你应该注意到不同通信接口之间速率的区别,速率与这个传感器和MCU之间的距离、是否有遮挡、电磁干扰之类的问题。
# {. `/ j, a% s/ W3 U6 g/ u8 @    传感器测量物理量的量程(量程的选择要符合工作条件)
, ]) e: w  S9 {' m    压力传感器:最大承受的载荷是否在量程之内。单位:1KGF=9.8N  \3 S; k5 E& l, L2 r7 W
    加速度传感器:最大加速度是否在量程之内。单位:1g=1m/s^2
  I7 `8 {* s+ n1 J: |* I* C    陀螺仪传感器:单位时间最大偏转角度是否在量程内。单位:1dps(°/s)
) @' P! W2 \, I    距离传感器:最大距离是否在量程之内。
$ {1 d* O) d, d    传感器的分辨率(前提:知道传感器量程和传感器ADC位数,以16位有符号为例)
$ Q# i# m8 P* B# e# j    16位有符号的ADC十进制位于-32768—+32768之间,分辨率=正量程/32768。& Y. }8 f7 D- ?3 c- Y0 z
    传感器测量物理量输出频率/速率(保证小于传感器输出频率才能被测量到)
/ o! T2 {; G. a9 S; e    对于测量有一定频率要求的物理量来说,输出频率/速率相当于传感器测量该物理量的带宽,如果超过这个频率,那么就不能测量到了。如某加速度传感器加速度输出速率为1KHZ,那么振动超过1KHZ就无法测到了。(和人的听觉范围在20到20000HZ一个道理)
$ w6 m7 H1 v! y# V( d    工作的温度范围(工作环境,尤其是高发热区域是否符合条件)
$ `. V4 F0 j' u    传感器的功耗(单位:W=额定电压*电流)
7 l3 e: d; m; A, o3 z    一般来说传感器的功耗都比较低,所以它对电源的选择影响可以忽略。
5 Z) \) P; m9 A    传感器的安装方式7 L& p( N. J1 A
% S* S$ t+ H8 {: l, c$ s' o

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发表于 2022-10-31 10:59 | 只看该作者
常用的传感器包括激光雷达、毫米波雷达、相机、IMU、编码器等,
9 l' k( q" H' {其中激光雷达、超声波雷达和相机是用来测量外部环境的,IMU、编码器测量的是AGV自身位姿。

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3#
发表于 2022-10-31 13:44 | 只看该作者
激光雷达按照机械结构可以分为机械雷达和固态雷达。* |2 a, u0 I, a+ G8 `5 c5 G3 [/ F
机械激光雷达通过机械旋转机构调整激光发射角度,产品较为成熟。固态雷达可分为OPA、MEMS、Flash等类型,内部没有旋转部件,体积较机械雷达小。
" R* a5 R; B9 y: j8 i激光雷达的优势是定位精度高、探测距离远,劣势是成本高,分辨率较低。使用激光雷达进行导航的研究起步早,是当前最广泛、最稳定的导航方式。
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