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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
9 p1 O! Z& R2 u3 e# G3 z& J$ e' d: c$ {5 \5 W
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:' h( A" b: V. a

* s. S/ d. g) d/ L; R    传感器的驱动电压(驱动电压是否符合你需要的要求): K3 g/ d* F# A) Z3 u
    传感器与mcu的通信接口(通常是串口、IIC、SPI、CAN)% r/ i2 q! y: d; ~3 A
    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。  p/ j1 `* [+ X& y9 i( h  O, U
    传感器测量物理量的量程(量程的选择要符合工作条件)! @3 h; r) A0 j  x$ m  n7 x0 _8 u
    压力传感器:最大承受的载荷是否在量程之内。单位:1KGF=9.8N
5 S- x# @- {, K4 c  g8 a) w6 ]; C    加速度传感器:最大加速度是否在量程之内。单位:1g=1m/s^20 x2 D  s7 g! ]
    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)
  Z. ^7 T: i  ?7 y5 \    距离传感器:最大距离是否在量程之内。
" X! @$ f) ~& q8 L    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)9 }' U5 C) f0 h! A
    16位有符号的ADC十进制位于-32768—+32768之间,分辨率=正量程/32768。0 L, L3 p$ E, o4 }
    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), x) f2 s* ]; M- F
    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)! B% j( W; k- q; h
    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)
# ^* D6 R7 h  p: c; G6 [0 L    传感器的功耗(单位:W=额定电压*电流)6 y) z' y2 n: L; \8 I+ u
    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 |9 E( W$ s, k' a
    传感器的安装方式
, U7 `7 o% J; L( r4 k. P
- }! ~. D4 U* f* `+ i9 c' _0 Y7 b

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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,
% d$ T, \$ U, _& p$ K9 B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。3 ~3 W/ H1 @0 ?* x, a8 l+ v
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。, O4 O( E* d5 u( a3 e% n$ d
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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