0 卖盘信息
BOM询价
您现在的位置: 首页 > 电子资讯 >技术信息 > 姿态传感器的工作原理,传感器工作原理及组成

姿态传感器的工作原理,传感器工作原理及组成

来源:
2023-10-11
类别:技术信息
eye 7
文章创建人 拍明芯城

1、传感器工作原理及组成

传感器一般由三部分组成:敏感元件、转换元件和信号调理转换电路。有时,需要辅助电源来提供转换能量。敏感元件是指传感器中能够直接感受或响应测量的部分。转换元件是指传感器中能够将敏感元件感受或响应的被测信号转换成适合传输或测量的电信号的部分。由于传感器输出信号一般较弱,传感器输出信号一般需要经过信号调理、转换、放大、运算和调制后才能显示和控制。

随着半导体器件和集成技术在传感器、传感器模块和集成电路传感器中的应用,如集成温度传感器AD590、DS18B20等。将传感器的信号调理和转换电路与敏感元件集成在同一芯片上。

image.png

2、导弹姿态控制系统的原理

飞行中弹道导弹绕质心运动通常用3个飞行姿态角(滚动、偏航和俯仰)及其变化率来描述。其姿态控制系统一般由3个基本通道组成,分别稳定和控制导弹的滚动、偏航和俯仰姿态。各通道组成基本相同,由敏感装置、变换放大装置和执行机构组成。①敏感装置用于测量导弹的姿态变化并输出信号,通常采用位置陀螺仪、惯性平台和速率陀螺仪等惯性器件。位置陀螺仪是利用二自由度陀螺仪的稳定性提供导弹姿态角测量基准,通过角度传感器输出与导弹姿态角偏差成比例的电信号。惯性平台是为导弹提供测量坐标基准.利用弹体相对于惯性平台框架间的转动来产生姿态角信号。速率陀螺仪是利用单自由度陀螺仪的进动性,来测量导弹的姿态角速率,经换算给出导弹姿态角变化信号。有些导弹还采用加速度计等作为敏感装置,以实现弹体载荷和质心偏移的最小控制。②变换放大装置用于对各姿态信号和制导指令信号按一定控制规律进行运算、校正和放大并输出控制信号。姿态控制系统按传递的信号形式可分为模拟式和数字式。在模拟式姿态控制系统中,所传递的信号是连续变化的物理量,主要由校正网络和放大器等组成。在数字式姿态控制系统中,所有信号都被转化为数字量,变换放大装置通常由弹上计算机兼顾,其变换放大装置又称为控制计算装置。③执行机构,又称伺服机构。有电动、气动和液压等类型。用于将电信号转变成机械动作,其工作过程是:根据控制信号驱动舵面或摆动发动机,产生使弹体绕质心运动的控制力矩,以稳定或控制导弹的飞行姿态。产生控制力矩的方式有舵面气动控制和推力向量控制两类。舵面气动控制方式是由伺服机构(或舵机)驱动空气舵产生气动控制力矩,它能有效地稳定和控制导弹在大气层内飞行;推力向量控制方式是由伺服机构改变推力向量产生控制力矩,它有燃气舵、液体(或气体)二次喷射、摆动发动机、摆动喷管或姿态控制发动机等控制方式。推力向量控制方式在大气层外也能使用,但必须在发动机工作情况下进行。导弹姿态控制系统中的敏感装置、变换放大装置和执行机构等与弹体(控制对象)一起构成导弹姿态控制闭环回路。大型导弹(火箭)的姿态控制系统多采用姿态角、姿态角速度和线加速度的多回路闭环控制。当制导指令信号为零时,如果导弹在干扰力矩作用下使弹体姿态角发生变动,则敏感装置敏感其信号,经过回路负反馈产生控制力矩与干扰力短相平衡;当干扰力矩消除后,控制力矩自动消失,从而使导弹的姿态角保持稳定。当制导指令信号不为零时,信号经过闭环回路产生控制力矩,控制导弹的姿态角,以实现导弹的控制。

image.png

3、传感器的工作的原理是什么

1.传感器的原理

传感器是一种装置,它利用一定的规律将探测到的量转换成易于处理的其他物理量。例如,尺子是一种非常简单的传感器。它以一定的间隔标记刻度,刻度是一定的定律,然后根据这个定律进行测量,物体的长度,以及便于应用的数字距离。

比如光敏电阻器是一种光电转换器,它由特定的材料制成,使其电阻在光的影响下在一定范围内按比例变化。要理解传感器,您必须首先确定您想要理解的传感器的应用范围,然后再了解更多。但归根到底,传感器的基本原理是利用一定的规律将被测量转换成其他易于处理的物理量,必须有一个特定的规律存在于传感器本身。

2. 传感器原则特性

静态特性——传感器的静态特性是指静态输入信号在传感器的输出和输入之间的相关性。

动态特性——所谓的动态特性是指当输入发生变化时传感器的输出特性。在实际工作中,传感器的动态特性通常用其对特定标准输入信号的响应来表示。

线性——在正常情况下,传感器的实际静态特性输出是一条曲线,而不是直线。在实际工作中,为了使仪表具有均匀的标度读数,常采用拟合直线来近似实际特性曲线,线性度(非线性误差)是该近似度的性能指标。

image.png

4、汽车传感器的工作原理是什么?

汽车传感器的工作原理是把汽车运行中各种工况信息,如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等,转化成电信号输给计算机,以便发动机处于最佳工作状态。

汽车传感器过去单纯用于发动机上,已扩展到底盘、车身和灯光电气系统上了。这些系统采用的传感器有100多种。在种类繁多的传感器中,常见的有∶

1、进气力传感器:反映进气歧管内的绝对压力大小的变化,是向ECU(发动机电控单元)提供计算喷油持续时间的基准信号;

2、空气流量计:测量发动机吸入的空气量,提供给ECU作为喷油时间的基准信号;

3、节气门位置传感器:测量节气门打开的角度,提供给ECU作为断油、控制燃油/空气比、点火提前角修正的基准信号;

4、曲轴位置传感器:检测曲轴及发动机转速,提供给ECU作为确定点火正时及工作顺序的基准信号;

5、氧传感器:检测排气中的氧浓度,提供给ECU作为控制燃油/空气比在最佳值(理论值)附近的的基准信号。

传感器有用来测定各种流体温度和压力(如进气温度、气道压力、冷却水温和燃油喷射压力等)的传感器;有用来确定各部分速度和位置的传感器(如车速、节气门开度、凸轮轴、曲轴、变速器的角度和速度、排气再循环阀(EGR)的位置等)。

还有用于测量发动机负荷、爆震、断火及废气中含氧量的传感器;确定座椅位置的传感器;在防抱死制动系统和悬架控制装置中测定车轮转速、路面高差和轮胎气压的传感器;保护前排乘员的气囊,不仅需要较多的碰撞传感器速度传感器

面对制造商提供的侧量、顶置式气囊以及更精巧的侧置头部气囊,还要增加传感器。

随着研究人员用防撞传感器(测距雷达或其他测距传感器)来判断和控制汽车的侧向加速度、每个车轮的瞬时速度及所需的转矩,使制动系统成为汽车稳定性控制系统的一个组成部分。

责任编辑:David

【免责声明】

1、本文内容、数据、图表等来源于网络引用或其他公开资料,版权归属原作者、原发表出处。若版权所有方对本文的引用持有异议,请联系拍明芯城(marketing@iczoom.com),本方将及时处理。

2、本文的引用仅供读者交流学习使用,不涉及商业目的。

3、本文内容仅代表作者观点,拍明芯城不对内容的准确性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保证。读者阅读本文后做出的决定或行为,是基于自主意愿和独立判断做出的,请读者明确相关结果。

4、如需转载本方拥有版权的文章,请联系拍明芯城(marketing@iczoom.com)注明“转载原因”。未经允许私自转载拍明芯城将保留追究其法律责任的权利。

拍明芯城拥有对此声明的最终解释权。

标签: 姿态传感器

相关资讯