6.3速度传感器由于在机器人中主要测量机器人关节的运行速度，故这里仅介绍角速度传感器。6.3.1测速发电机测速发电机（Tachogenerator）是一种检测机械转速的电磁装置,它能把机械转速变换成电压信号，其输出电压与输入的转速成正比关系。实际上是一种精密的微型直流发电机u＝kn式中u---测速发电机的输出电压（V）；n---测速发电机的转速（r/min）；k---比例系数。第一页，共四十五页。6.3.2增量式光电编码器作为速度传感器可以在模拟方式和数字方式下使用。1.模拟方式在这种方式下，必须有一个频率-电压(F/V)变换器，用来把编码器测得的脉冲频率转换成与速度成正比的模拟电压。F/V变换器必须有良好的零输入、零输出特性和较小的温度漂移才能满足测试要求。第二页，共四十五页。2.数字方式利用数学方式用计算机软件计算出速度。角速度是转角对时间的一阶导数，如果能测得单位时间∆t内编码器转过的角度∆θ，则编码器在该时间内的平均转速为t单位时间取得越小，则所求得的转速越接近瞬时转速，然而时间太短，编码器通过的脉冲数太少，导致所得到的速度分辨率下降。在实践中通常用以下方法来解决这一问题（自学）。第三页，共四十五页。6.3.3微硅陀螺仪微硅陀螺仪（Micro-silicongyroscope）是一种新型的电子式陀螺仪（角速度传感器），可以检测移动平台绕车轴倾斜的角速度。用微硅陀螺仪和电子倾角传感器的组合构成姿态传感器，来检测机器人行走过程中的运行姿态，在步行机器人、平行双轮电动车等方面得到了广阔的应用。车轮安全轮控制器电路电池传感器电机驱动器平台第四页，共四十五页。通常只有二值输出，表明在一规定距离范围内是否有物体存在，用于判断物体的抓取或避障6.4接近觉传感器电感式电容式光电式霍尔效应式超声波式气压式第五页，共四十五页。1.电感式工作原理由LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。6.4.1电感式与电容式接近觉传感器振荡电路检波电路放大电路开关量输出检测线圈被测金属物体整形电路第六页，共四十五页。2.电容式工作原理电容式接近开关的测量头通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是物体的本身，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通和关断。这种接近开关的检测物体，并不限于金属导体，也可以是绝缘的液体或粉状物体。第七页，共四十五页。红外线光电开关（光电传感器）属于光电接近开关，它是利用被检测物体对红外光束的遮光或反射，由同步回路选通而检测物体的有无，其物体不限于金属，对所有能反射光线的物体均可检测。6.4.2光电式传感器第八页，共四十五页。漫反射光电开关被检测物体漫反射光电开关被检测物体专用反射镜（a）漫反射式（b）镜反射式被检测物体发射器接收器（c）对射式发射器接收器被检测物体（d）槽式被检测物体光纤控制器光纤线光纤传感器（e）光纤式第九页，共四十五页。行程开关产品计数料位的控制物体的定位Applications第十页，共四十五页。当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U，其表达式为U=K·I·B/d其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场的磁感应强度，d是薄片的厚度。霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的，当B值达到一定的程度（如B1）时，霍尔开关内部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。6.4.4霍尔传感器第十一页，共四十五页。人们能听到声音是由于物体振动产生的，它的频率在20Hz～20kHz范围内，超过20KHZ称为超声波，低于20HZ的称为次声波。常用的超声波频率为几十kHz～几十MHz。6.4.5超声波传感器超生波发送器超生波接收器被测物体第十二页，共四十五页。6.4.6气压接近觉传感器第十三页，共四十五页。...
