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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
+ T1 K4 s+ L. n7 F; c1 B, n: X4 r9 d
# X5 ~8 U- X, T9 q9 v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:
" l: ^+ v1 l/ D4 Z/ D8 Q' M( ~, Y
    传感器的驱动电压(驱动电压是否符合你需要的要求)
$ i5 G. R# f6 d    传感器与mcu的通信接口(通常是串口、IIC、SPI、CAN). G+ |! W2 E7 |" x. X. ~
    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。# K" y2 V5 p1 e% \' a  K5 x
    传感器测量物理量的量程(量程的选择要符合工作条件)! b- C! k+ r, s* r; U. L7 Z" T  V
    压力传感器:最大承受的载荷是否在量程之内。单位:1KGF=9.8N
* f: d1 j3 K* Q3 W  }& t% Z    加速度传感器:最大加速度是否在量程之内。单位:1g=1m/s^2
& @& O- p7 z0 [7 ]8 B    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)
9 g8 N, h" P3 S* j9 {    距离传感器:最大距离是否在量程之内。5 x' M( t5 B& ]* K5 r* ~' ?8 b
    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)
4 N0 e) Y4 O8 D    16位有符号的ADC十进制位于-32768—+32768之间,分辨率=正量程/32768。
  {. C. I5 S6 _- p, U    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)% g# ^9 V( s- w. ^& |! u
    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)
- g3 A& V4 a2 T    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)
! O, e2 |6 P# v; ^% v' A8 x    传感器的功耗(单位:W=额定电压*电流)3 B$ K7 i& T* z3 V4 ~
    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。
/ E) t# c4 J! L7 ]( b: v    传感器的安装方式. e( W7 G) \7 O8 r, e! w5 L
- n4 |: C% G! m2 ^

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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,0 E$ l% v$ h  H0 y
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。! V1 z2 g  }3 W( n* j
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。
0 L# c. E1 F6 K* S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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