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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3 J& X5 R& x# d/ g! I1 F, Z  a
2 l2 N5 u& o0 h1 G4 j. n/ e9 D; b# Z
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:$ z: \+ e7 S" F% l2 v6 A

2 ?0 f4 b( D" w" R4 j+ o    传感器的驱动电压(驱动电压是否符合你需要的要求)) y& [* h" T# Y2 @, i  E+ c
    传感器与mcu的通信接口(通常是串口、IIC、SPI、CAN)
, b3 b+ s$ n7 V; _, B) d' ?    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。8 }7 p' M! I( h
    传感器测量物理量的量程(量程的选择要符合工作条件)5 E) N. ~, {$ d- _! N. k
    压力传感器:最大承受的载荷是否在量程之内。单位:1KGF=9.8N! U- ], y( H) m. d' I5 O
    加速度传感器:最大加速度是否在量程之内。单位:1g=1m/s^2. f! W) @' i2 M! b+ d
    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)
- o. G4 P" B9 W( V    距离传感器:最大距离是否在量程之内。
/ b9 s4 K+ L7 K4 s. b8 W- @" V' u0 h    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)
0 o% d. t  r) Y+ _    16位有符号的ADC十进制位于-32768—+32768之间,分辨率=正量程/32768。- h( d5 Q0 h" L
    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)
" e) A( X# `: Q. 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)! p6 O( i3 U. t9 D+ x  W
    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)5 E0 N  M! Y3 v' U
    传感器的功耗(单位:W=额定电压*电流)
; h3 L1 W, Z% X- e& C& V    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。
! E1 j' R1 J/ |6 y5 n1 Y    传感器的安装方式4 J" R& L% g; c+ x: z* ~# w# N
. w' ~: c; ~4 c! D6 a, E0 F

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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,
" `! s0 T- J& w1 X( ^' E8 }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。
+ h7 B8 W. M2 T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。: r3 x, n* L. t8 r% G0 f
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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