加速度传感器原理以及选用 本文主要介绍了加速度传感器的原理以及应用。加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备,加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力,就好比地球引力,也就是重力。加速度传感器可以帮助机器人了解它现在身处的环境。通过测量由于重力引起的加速度,可以计算出设备相对于水平面的倾斜角度。通过分析动态加速度,可以分析出设备移动的方式。 加速度传感器的原理是基于压电效应的原理。所谓的压电效应就是 "对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外,还将改变晶体的极化状态,在晶体内部建立电场,这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应"。一般加速度传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。由于这个变形会产生电压,只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系,就可以将加速度转化成电压输出。 在选购加速度传感器的时候,需要考虑以下几个方面: 一、模拟输出 vs 数字输出:这个是最先需要考虑的。这个取决于你系统中和加速度传感器之间的接口。一般模拟输出的电压和加速度是成比例的,而数字输出一般使用脉宽调制(PWM)信号。 二、测量轴数量:对于多数项目来说,两轴的加速度传感器已经能满足多数应用了。对于某些特殊的应用,比如UAV,ROV控制,三轴的加速度传感器可能会适合一点。 三、最大测量值:如果你只要测量机器人相对于地面的倾角,那一个±1.5g加速度传感器就足够了。但是如果你需要测量机器人的动态性能,±2g也应该足够了。要是你的机器人会有比如突然启动或者停止的情况出现,那你需要一个±5g的传感器。 四、灵敏度:越灵敏越好。越灵敏的传感器对一定范围内的加速度变化更敏感,输出电压的变化也越大,这样就比较容易测量,从而获得更精确的测量值。 五、带宽:这里的带宽实际上指的是刷新率。也就是说每秒钟,传感器会产生多少次读数。对于一般只要测量倾角的应用,50HZ的带宽应该足够了,但是对于需要进行动态性能,比如振动,你会需要一个具有上百HZ带宽的传感器。 六、电阻/缓存机制:对于有些微控制器来说,要进行A/D转化,其连接的传感器阻值必须小于10kΩ。比如Analog Devices's analog 加速度传感器的阻值为32kΩ,在PIC和AVR控制板上无法正常工作,所以建议在购买传感器前,仔细阅读控制器手册,确保传感器能够正常工作。 加速度传感器是一种非常重要的电子设备,它们可以帮助机器人了解它现在身处的环境,并且可以应用于多种领域,例如机器人控制、振动分析等。
- 粉丝: 5
- 资源: 937
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助