【正文】 數(shù)企業(yè)是低水平的重復(fù)，處在生產(chǎn)的初級階段。其本身作為一個極板，被接近物作為另一個極板。如圖所示為一種球形滑覺傳感器。“人工皮膚”傳感器可用于表面形狀和表面特性的檢測。機器人動作時各自由度的力感覺。 聲波使傳聲器內(nèi)的駐極體薄膜振動， 導(dǎo)致電容變化， 而產(chǎn)生與之對應(yīng)變化的微小電壓。對于熊貓機器人的傳聲器，第一只是 0176。因此關(guān)鍵問題還是在于聲音識別上，即語音識別技術(shù)。正常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光被反光板反射回來被收光器收到；一旦光路被檢測物擋住，收光器收不到光時，光電開關(guān)就動作，輸出一個開關(guān)控制信號。但當被檢測物體從槽中通過時，光被遮擋，光電開關(guān)便動作。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。Banner 工程公司提供的部分視覺傳感器能夠捕獲 130 萬像素。但脈沖當量不是距離整數(shù)倍，因此速度運算相對比較復(fù)雜。另外接觸式難免產(chǎn)生滑差，滑差的存在也將影響測量的正確性。當運動物體與旋轉(zhuǎn)式速度傳感器接觸時，摩擦力帶動傳感器的滾輪轉(zhuǎn)動。功能齊全的微機芯片，使運算變換系數(shù)易于獲得，故目前速度傳感器應(yīng)用極為普遍。其中：k為變換系數(shù)：c為預(yù)置值，n為葉輪轉(zhuǎn)速。要提高測量精度必須在二次儀表中增加補償電路。設(shè)D為滾輪直徑，單位為mm，滾輪每轉(zhuǎn)輸出πD個脈沖，則1個脈沖代表著1mm的距離值。也可以使用特，殊的磁鐵設(shè)計，獲得旋轉(zhuǎn)位置傳感器正常的傳輸特性。RS 485通信模塊主要用來接收上層系統(tǒng)的指令并根據(jù)指令將數(shù)據(jù)回傳。（3）可控電流輸出接口數(shù)據(jù)處理單元具備一路可控4～20 mA的電流輸出，用于現(xiàn)場指示儀表的驅(qū)動。SPI(SerialProtocol InterIace)總線接口是一種同步串行外設(shè)接口。的旋轉(zhuǎn)位置值，通過多種模式輸出準確度很高的線性絕對位置信號，并且成本低廉、安裝簡便。(2)磁敏角度感應(yīng)器與磁鐵安裝在同一中心軸，用來感應(yīng)磁鐵角度的變化，選用一種微處理器，該處理器讀取磁敏角度信息，并通過建立數(shù)學(xué)模型，將磁敏角度運算為拉線的位移。它的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，輸出信號大，使用方便，價格低廉。但是，為實現(xiàn)測量位移目的而設(shè)計的電位器，要求在位移變化和電阻變化之間有一個確定關(guān)系。3%6‰2‰FS分辨率CV滿度輸出FSRL2KΩ 電壓輸出主要應(yīng)用領(lǐng)域: 1）工業(yè)機械、工程機械建筑設(shè)備、石化設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、航空航天儀器儀表、國防工業(yè)等旋轉(zhuǎn)速度和角度的測量. 2）汽車電子腳踩油門角位移,方向盤位置,座椅位置,前大燈位置。計數(shù)與角度傳感器的初始位置有關(guān)。5，在電子裝置中設(shè)立計數(shù)棧。3．電氣接口，編碼器輸出方式常見有推拉輸出（F型HTL格式），電壓輸出（E），集電極開路（C，常見C為NPN型管輸出，C2為PNP型管輸出），長線驅(qū)動器輸出。 //PCA輸入通道4int t。輸入捕捉方式可以在脈沖的上升沿或者下降沿捕捉，并同時產(chǎn)生中斷請求。 //計數(shù)器數(shù)值變量void Int0ISR(void) interrupt 0 using 1{if( DIR ) t++。與UVW信號集成的增量型編碼器就是實例，它通常應(yīng)用于交流伺服電機的反饋。誤差存在于任何編碼器中，這是由前述各因素引起的。還有一個特殊信號稱為Z或零通道，該通道給出編碼器的絕對零位，此信號是一個方波與A通道方波的中心線重合。再使低電平信號上升到較高電平，并產(chǎn)生沒有任何干擾的方形脈沖，這就必須用電子電路來處理。接線務(wù)必正確，錯誤接線可能會導(dǎo)致編碼器內(nèi)部電路損壞。型號標注及含義1224NGM——A3276864JZB79① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨序 號 代表意義①產(chǎn)品名稱代碼 JZB—接觸式絕對編碼器 ②主體直徑(mm) 79③編碼器的輸出碼數(shù) 32768(032767)④連續(xù)圈數(shù) 64⑤輸出信號 A—420mA標準模擬量信號⑥輸出形態(tài) M—RS485串行通訊信號（ModBus協(xié)議）設(shè)置用 ⑦輸出方式 G—引線側(cè)出⑧增量方向 N逆時針增量（出廠設(shè)置，用戶可修改） ⑨工作電壓 1224V 三、主要技術(shù)指標:輸出碼數(shù)軸每周輸出/連續(xù)圈數(shù) 輸出信號工作電壓消耗電流響應(yīng)頻率防護等級32768碼512碼/64圈 RS485和420mADC1224V≤30mA10KHZIP63最高機械轉(zhuǎn)速使用壽命使用溫度/貯存溫度啟動力矩軸最大負載外形尺寸輸出方式1000rpmMTBF≥100000h(+25℃,1000rpm)15℃～+75℃25℃～+80℃≤徑向軸向詳見外形圖引線側(cè)出50N40N四、通訊協(xié)議MODBUS通訊協(xié)議： 采用 MODBUS RTU（遠程終端單元）模式進行通訊正天（SUNEST）系列編碼器實現(xiàn)Modbus 通信協(xié)議時，均作為從機，遵循Modbus 通信過程，采用了MODBUSRTU 協(xié)議的命令子集，使用讀寄存器命令（03）和預(yù)置寄存器命令（06）。隨著轉(zhuǎn)角的不同,輸出相應(yīng)的碼。碼盤分為絕對式編碼器和增量編碼器兩種，前者能直接給出與角位置相對應(yīng)的數(shù)字碼；后者利用計算系統(tǒng)將旋轉(zhuǎn)碼盤產(chǎn)生的脈沖增量針對某個基準數(shù)進行加減以求得角位移。內(nèi)部傳感器是以機器人本身的坐標軸來確定其位置,安裝在機器人自身中,用來感知機器人自己的狀態(tài),以調(diào)整和控制機器人的行動。因此傳感器在機器人系統(tǒng)中具有不可替代的作用，沒有傳感器的支持就無從談起機器人，因此傳感器是機器人必不可少的重要部件，離開傳感器機器人寸步難行?；魻杺鞲衅鞯撵`敏度和線性度主要取決于磁路系統(tǒng)和霍爾元件的特性。需用低電容的低噪聲電纜。電感式傳感器的應(yīng)用實例有：測厚、零件計數(shù)、側(cè)轉(zhuǎn)速、無損探傷、測微技術(shù)等。它的靈敏度和非線性都隨氣隙的增大而減小，因此常常要考慮兩者兼顧。由鐵心和線圈構(gòu)成的將直線或角位移的變化轉(zhuǎn)換為線圈電感量變化的傳感器，又稱電感式位移傳感器。電感式傳感器具有以下特點： （1）結(jié)構(gòu)簡單，傳感器無活動電觸點，因此工作可靠壽命長。 電容式傳感器把被測的機械量，如位移、壓力等轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器。能較好地滿足各種應(yīng)變測量要求，因此在應(yīng)變測量中得到了廣泛的應(yīng)用。彈性敏感元件受到所測量的力而產(chǎn)生變形，并使附著其上的電阻應(yīng)變計一起變形。它們是由電阻元件及電刷(活動觸點)兩個基本部分組成。Cygnus公司生產(chǎn)了一種葡萄糖手表,其外觀像普通手表一樣,戴上它就能實現(xiàn)無疼、無血、連續(xù)的血糖測試。此外，還出現(xiàn)了對深化物質(zhì)認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁場等等。為適應(yīng)這種情況，就需要傳感器。最廣義地來說，傳感器是一種能把物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號的器件。我國的工業(yè)技術(shù)越來越離不開傳感器的發(fā)展，尤其是在工業(yè)機器人中的應(yīng)用，并由此產(chǎn)生了客觀的經(jīng)濟效益。微處理器現(xiàn)在已經(jīng)在測量和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。轉(zhuǎn)換元件 指傳感器中能將敏感元件感受或響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測量的電信號部分。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。例如,它在機器人領(lǐng)域中有著廣闊應(yīng)用前景,智能傳感器使機器人具有類人的五官和大腦功能,可感知各種現(xiàn)象,完成各種動作。 電阻式傳感器：變阻器式、電阻應(yīng)變式、熱敏式、光敏式、電敏式。％。當電阻絲沿橫向伸長時，兩者之間的關(guān)系為，其中為電阻絲材料的泊桑比，則，金屬電阻材料的很小，即其壓阻效應(yīng)很弱，這樣上式可簡化為，其靈敏度為。體積小。％。但不足的是，它有頻率響應(yīng)較低，不宜快速動態(tài)測控等缺點。常用電感式傳感器有變間隙型、變面積型和螺管插鐵型。其工作原理基于線圈磁力線泄漏路徑上磁阻的變化。如下圖(a)壓電傳感器也可以等效為一個與電容相串聯(lián)的電壓源。如下圖：霍爾元件的主要性能參數(shù)： （1）輸入電阻和輸出電阻 輸入電阻：控制電極間的電阻 輸出電阻：霍爾電極之間的電阻（2）額定控制電流和最大允許控制電流 額定控制電流：當霍爾元件有控制電流使其本身在空氣中產(chǎn)生10℃溫升時，對應(yīng)的控制電流值 最大允許控制電流：以元件允許的最大溫升限制所對 應(yīng)的控制電流值（3）不等位電勢：當霍爾元件的控制電流為額定值時，若元件所處位置的磁感應(yīng)強度為零，測得的空載霍爾電勢。由于外部傳感器為集多種學(xué)科于一身的產(chǎn)品，有些方面還在探索之中，隨著外部傳感器的進一步完善，機器人的功能越來越強大，將在許多領(lǐng)域為人類做出更大貢獻。具體有物體識別傳感器、物體探傷傳感器、接近覺傳感器、距離傳感器、力覺傳感器，聽覺傳感器等。角位移器還可使用光電編碼器，有增量式與絕對式兩種形式。每個電刷與一單根導(dǎo)線相連，輸出6個電信號,其電平由碼盤的位置控制。采用循環(huán)碼（格雷碼）可克服這一缺點，因為在任何瞬間只有一個比特的改變。編碼器與外部聯(lián)接應(yīng)避免剛性連接，而應(yīng)采用聯(lián)軸器、連接齒輪或同步帶聯(lián)接傳動，避免因用戶軸的串動、跳動造成編碼器軸系和碼盤的損壞。讀數(shù)系統(tǒng)以由交替的透光窗口和不透光窗口構(gòu)成的徑向分度盤（碼盤）的旋轉(zhuǎn)為依據(jù)，同時被一個紅外光源垂直照射，光把碼盤的圖像投射到接收器表面上。增量編碼器給出兩相方波，它們的相位差90176。要知道多少機械角度相當于電氣上的360度，可以用下列公式來計算： 電氣360 =機械360176。35電氣度數(shù)相當于額定值偏移177。增量編碼器與單片機的接口：用51單片機實現(xiàn)的具體方法：將A信號連接至外部中斷INT0，再將其反向后連接至外部中斷INT1,將B信號作為方向信號連接至某一輸入端口()，這樣在信號A的上升沿和與下降沿都會產(chǎn)生中斷。目前的新型單片機都具有增強的功能，如輸入捕捉，輸入比較等；利用輸入捕捉功能能夠更容易的實現(xiàn)編碼器的接口。因此像前面一樣，還需要再根據(jù)不同的情況進行相反的處理。}}增量型編碼器存在零點累計誤差，抗干擾較差，接收設(shè)備的停機需斷電記憶，開機應(yīng)找零或參考位等問題，這些問題如選用絕對型編碼器可以解決。反之逆時針旋轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)B超前A為90176。它的身體中有一個孔，可以配合樂高的軸。實際上，計算距離的基本方程式為： 距離=速度時間 由此可以得到：速度=距離/時間 磁敏角度傳感器定義及其原理磁敏電阻角度傳感器磁敏感角度傳感器采用高性能集成磁敏感元件，利用磁信號感應(yīng)非接觸的特點，配合微處理器進行智能化信號處理制成的新一代角度傳感器。 無噪聲2V－177。電源電壓Vcc20Cθ=177。FSθ=177。FSθ=177。如果這種位移傳感器在伺服系統(tǒng)中用作位移反饋元件的時，則過大的階躍電壓會引起系統(tǒng)振蕩。從而提高了數(shù)據(jù)采集精度、穩(wěn)定性和可靠性，降低了位移傳感器的應(yīng)用門檻。因此，為了能夠快速地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和模型的建立，此處選用LPC2136作為數(shù)據(jù)處理單元。由于串行通信的輸出信號直接來自于MLX90316的內(nèi)部DSP輸出，SPI輸出模式更穩(wěn)定，誤差更小，并且具有更高的抗干擾能力。由于傳輸線通常使用雙絞線，又是差分傳輸，所以又極強的抗共模干擾的能力，總線收發(fā)器靈敏度很高。它可以使各個任務(wù)獨立工作，互不干涉，很容易實現(xiàn)準時而且無誤執(zhí)行，使實時應(yīng)用程序的設(shè)計和擴展變得容易，使應(yīng)用程序的設(shè)計過程大為減化。25)mT)范圍以內(nèi)。當運動物體與旋轉(zhuǎn)式速度傳感器接觸時，摩擦力帶動傳感器的滾輪轉(zhuǎn)動。但是接觸滾輪的直徑是與運動物體始終接觸著，滾輪的外周將磨損，從而影響滾輪的周長?？捎蓹z測到的脈沖數(shù)，計算出流速。但脈沖當量不是距離（mm）整數(shù)倍，因此速度運算相對比較復(fù)雜。直流式測速機的勵磁方式可分為他勵式和永磁式兩種，電樞結(jié)構(gòu)有帶槽的、空心的、盤式印刷電路等形式，其中帶槽式最為常用。而脈沖數(shù)對每個傳感器又是固定的。光電風(fēng)速傳感器風(fēng)帶動風(fēng)速計旋轉(zhuǎn)，經(jīng)齒輪傳動后帶動凸輪成比例旋轉(zhuǎn)。從而使得機器人能夠與環(huán)境發(fā)生交互作用并對環(huán)境具有自我校正和適應(yīng)能力。發(fā)送器對準目標發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。它可以在與光軸0到25的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線，經(jīng)過反射后，還是從這根反射線返回。它的檢測距離可達幾米乃至幾十米。由于計算機技術(shù)及語音學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)部分實現(xiàn)用機器代替人耳。如果聲音太刺耳，機器人會抬起腦袋，設(shè)法躲避它。 機器人的聽覺傳感器的電路圖如圖所示。（2）壓覺。 人們進行了所謂“人工皮膚”的研究。 用于力覺傳感器的主要有應(yīng)變式、壓電式、電容式、光電式和電磁式等。通過檢測線圈的輸出可反映出傳感器與被接近金屬間的距離。 與國外的差距國傳感器的研究，始于20 世紀80 年代，主要集中在專業(yè)研究所和大學(xué)，與國外先進技術(shù)相比，還還有較大差距。 今后的發(fā)展趨勢雖然我國傳感器產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀還不能適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，產(chǎn)品技術(shù)水平與國外相比還有較大差距，但是從統(tǒng)一市場的觀點看，我國具有傳感器的廣闊市場，所以我國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前途還是光明的。傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展,也促進了更新型材料的開發(fā),如納米材料等。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，要求靈敏度、精確度和穩(wěn)定性等盡可能的高。六結(jié)論總之，我國的