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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
1 ]5 n7 y+ Y$ I0 _' T5 L0 o/ `; Z0 T  r
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:
8 i2 I- k4 U& e" ~: X8 p, x7 H! w& B( b$ s0 n- o1 W
    传感器的驱动电压(驱动电压是否符合你需要的要求)
% q1 c) V3 s+ ?" V- O    传感器与mcu的通信接口(通常是串口、IIC、SPI、CAN)+ M- K. m6 D; Q& g" C
    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。
: T6 B' F5 m$ R- z! m, U: G& q! c    传感器测量物理量的量程(量程的选择要符合工作条件)3 G0 O0 d4 H% P7 L, {; Y- ^
    压力传感器:最大承受的载荷是否在量程之内。单位:1KGF=9.8N
) T& N% q5 _" O2 D2 x    加速度传感器:最大加速度是否在量程之内。单位:1g=1m/s^2
5 M! \9 q' e8 E7 J) G, R    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)" }' V# e! L1 E- R. q- O
    距离传感器:最大距离是否在量程之内。. `9 v/ L0 P+ q+ i2 k5 ~
    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)
6 h* C) a: V9 \; g7 x5 S9 @    16位有符号的ADC十进制位于-32768—+32768之间,分辨率=正量程/32768。
& P8 x8 k: j* h8 }: U8 T    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), J' @  w* f. ~' A
    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)1 O( W& I5 u; W6 o3 B  Z
    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)
* |7 d3 A0 O' i. R2 T9 i2 f% I    传感器的功耗(单位:W=额定电压*电流)
; ~5 V1 H. R3 w; b4 ]    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。2 S; L  u" G$ g
    传感器的安装方式
% o* i1 Y( z. [! _, I: H
" T$ K* W- v) q! f; h& q

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2#
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,
3 L8 i" N& i, c# n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。
# w  ]2 j- s& W+ U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。7 [' G. v# [6 Q; C9 g. [" |' ?
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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