基于iGMR原理角度传感器TLE5012B应用指南

1 TLE5012B简介TLE5012B角度传感器基于iGMR技术,可检测平行于封装表面磁场的360°变化,应用于汽车和工业领域转角位置检测,如方向盘转角、电机位置等。TLE5012B内部集成角度计算模块,可以将原始值(sine和cosine)进行数字处理后输出绝对角度,其内部集成自动标定和温度补偿功能,在温度范围和寿命周期里可以达到1°精度,符合汽车级认证,可工作在-40~150℃范围。     

接触式传感器测量软体驱动器角度的数据融合

现有用于软体驱动器角度测量的接触式传感器主要包括惯性传感器与曲率传感器,但惯性传感器的测量精度易受软体驱动器内嵌气道膨胀的影响,曲率传感器测量则存在迟滞和漂移等问题。为进一步提高接触式传感器测量软体驱动器角度的准确性,结合模糊推理与卡尔曼滤波结合的算法实现惯性传感器和曲率传感器数据融合。基于BP神经网络和长短时记忆网络分别融合曲率传感器和惯性传感器,减少接触式传感器测量软体驱动器角度时迟滞和气道膨胀的影响。实验结果显示,采用长短时记忆网络、BP神经网络和模糊推理与卡尔曼滤波相结合的数据融合结果均方根误差精度分别为0.51°、0.63°和1.59°,表明长短时记忆网络能够更好地提高接触式传感器对软体驱动器角度的测量精度。     

磁阻式传感器在角度测量中的应用

介绍一种利用磁阻式传感器构成的非接触角度自动测量系统。分析了非接触角度测量系统的结构、原理以及信号处理方法,给出了角度测试结果,系统的角度测量范围为0°~180°,测量精度为±0. 5°。     

一种新型磁敏集成角度传感器及其测量系统

研制了一种无触点的十字形两维集成垂直霍尔器件 ,它对平行于芯片表面的磁场敏感。当与被测转角θ的物件轴向相连的径向永久磁铁转动时 ,传感器给出了相对于被测角度的两种信号电压 ,通过接口电路和PC机组成的非接触式测量系统把信号转换为转角θ。测试结果表明该角度传感器及其测量系统的测量精度在 0°～ 36 0°范围内可达± 1°     

基于磁角度传感器云台控制系统的设计与研制

新型集成磁角度传感器具有360°全量程测量和优异的综合使用性能,将该角度传感器引入云台平面转动、俯仰角的测量与反馈控制,实现对云台转角分辨力0.022°、线性度0.3%的高精度测量。结合微型计算机可以给出模拟量与数字量的多种输出形式,同时,结合控制电路可以实现定点跟踪与闭环控制,实现了对传统云台结构的重大改进。     

基于TLE5012B的高精度多圈绝对式磁编码器设计

针对工业领域某些伺服电机位置控制需要高精度、小体积、强抗干扰能力的多圈绝对值编码器的特殊场合,设计了一种基于英飞凌公司的角度传感器TLE5012B的多圈绝对式磁编码器,该编码器可提供最高15位分辨率的位置信息.利用ARM微处理器对角度传感器的数据进行采集和处理,提供单圈绝对位置、多圈值、UVW信号和ABZ信号,采用SSI通信接口输出数据.本编码器具有掉电记忆、位置清零等功能,而且成本低,已应用于实际工控系统中.     

车载疲劳驾驶行为检测系统的研究与设计

针对汽车驾驶员的疲劳驾驶行为检测过程繁琐、算法复杂、检测装置部署易影响驾驶员等现状,为更加方便、快捷、有效的对疲劳驾驶做出监测和报警,提出基于ZigBee的车载疲劳驾驶检测方案.选取方向盘角度变化作为检测疲劳驾驶的突破点,使用TLE5012角度传感器,完成角度数据的采集,采用CC2530实现系统的无线通信.从采集到的方向盘角度数据中提取能反映疲劳状态的零速百分比和角度标准差两个特征,使用线性判别算法对驾驶人员的疲劳状态进行分类.仿真实验表明,该方法能够较准确的对疲劳状态进行判别.     

差动变压器式大量程精密角位移传感器的设计

设计了一种基于差动变压器原理的大量程精密角位移传感器。阐述了差动变压器式角位移传感器的工作原理,指出了传统传感器的不足。通过衔接法,既扩大了传感器的量程,又提高了传感器的精度。最大量程为±145°,精度可达1%。同时,采用多种温度补偿措施,改善了传感器的工作特性。     

基于CORDIC算法的360°角度传感器的设计

一维霍尔板型角度传感器无法测量0～360°的角度,采用4个霍尔器件的联合测角技术和CORDIC算法可实现0～360°范围内的角度测量。文章详细描述了4个霍尔器件联合测角技术的测角原理及实现算法,并引入了符号幅值表示法,即先利用正弦和余弦的幅值进行0°～90°范围内的反正切CORDIC运算,再根据正弦和余弦正负号(符号)的不同组合实现角度从0°～90°到0°～360°的映射。Modelsim平台仿真验证了该方法的准确度和精度,仿真误差小于0.01%,实测总误差不大于0.05°。     

无胶化封装的光纤Bragg光栅高温应变传感器及其特性研究

本文提出了一种全新的具有极好温度自校正能力的光纤Bragg光栅高温应变传感器结构,并提供一种新的封装方式能够实现在250°C高温环境下应变的高精度测量并且具有极好的稳定性和重复性,可应用于250°C左右的环境下大型机械等接触式高精度应变测量,另外该结构简单能够实现量产,对高温环境下的工程应用具有很好的实用价值。我们通过实验获得传感器在250°C左右的应变测量灵敏度约为372.6pm/N,线性度为R2=0.9992。     

一种基于电磁感应原理的角位移参数测量方法

针对目前常规弹药弹体研究领域角位移参数大动态和高精度的测量需求,提出了一种基于电磁感应原理的角位移参数测量方法,并设计了相应的角位移传感器.采用感应线圈获取弹体大转速动态范围内切割地磁场的信息,通过边沿检测和脉冲计数相结合的自适应闭环频率跟踪测量算法测量弹体旋转过程中的实时角位移参数信息,并采用周期清零的方式,消除累积误差.半实物和实物仿真试验结果表明:该角位移传感器不仅能够测量大动态范围内的角位移,拓宽测量范围从600°/s~36000°/s,而且完全消除了测量过程中的累积误差.测量误差小于0.220%,累加误差最大只有0.2°/s,实现了对弹药弹体角位移参数的实时、高精度测量,在姿态测量和地磁导航等应用领域具有一定的工程应用价值.     

电动汽车方向盘绝对角位置传感器的研究

方向盘±720°绝对角位置的测量是轮式驱动电动汽车转矩协调控制解决方案的关键之一.通过16位处理器dsPIC30F6010A与两片TLES012通信,设计了一种基于iGMR的+720°绝对角位置非接触式传感器,并可通过外部中断设置方向盘的回正零点.给出了该传感器的具体实现方案,包括2个从动齿轮的齿数设计,绝对角位置的计...     

A non-contact laser speckle sensor for the measurement of robotic tool speed

A non-contact speckle correlation sensor for the measurement of robotic tool speed is described that is capable of measuring the in-plane relative velocities between a robot end-effector and the workplace or other surface. The sensor performance has been assessed in the laboratory with sensor accuracies of ±0.01 mm/s over a ±70 mm/s velocity range. The effect of misalignment of the sensor on the robot was assessed for variation in both working distance and angular alignment with sensor accuracy maintained to within 0.025 mm/s (<0.04%) over a working distance variation of ±5 mm from the sensor design distance and ±0.4 mm/s (0.6%) for a misalignment of 5°. The sensor precision was found to be limited by the peak fitting accuracy used in the signal processing with peak errors of ±0.34 mm/s. Finally an example of the sensor’s application to robotic manufacturing is presented where the sensor was applied to tool speed measurement for path planning in the wire and arc additive manufacturing process using a KUKA KR150 L110/2 industrial robot.     

舵机转角精确测量系统的设计

针对电动舵机的角位置和角速度信息测试需求设计了一种基于光电编码器和DSP的全数字测量系统。首先根据需求确定传感器的选型指标,特别对其转动惯量提出量化要求以减小对舵机性能测试的影响,然后以DSP为核心设计测量系统的软硬件,实现了系统的功能配置和舵机偏转角度、角速度等多项运动信息的实时计算与显示,最后对影响系统测量精度的因素进行分析,并给出了系统的实现与测试方法。实验表明,系统角度测量精度达到0.05°,而且配置简单、信息量丰富、实时性好,满足对舵机角位置信息较高精度的测量需求。     

一种非接触型位移传感器的研究

介绍了一种基于磁场测量原理的非接触型直线位移传感器,该位移传感器采用强磁性金属膜磁敏电阻器作为敏感元件,通过测量磁场强度随位移的变化,实现物体位移的非接触测量。详细介绍了传感器的结构、测量原理,并进行了传感器的标定实验。该位移传感器具有结构简单、信噪比高、重复性好、精度高、可实现非接触测量,可广泛应用测量环境恶劣,且要求较高精度和可靠性的场合。     

基于MEMS加速度传感器的位移检测系统

为了实现对物体运动位移的检测,设计了一种以国产高精度MEMS电容式加速度传感器MSCA3002为核心,24位高精度A/D转换器ADS1255,高性能ARM处理器LM3S2B93为主控制器的位移检测系统,并详细给出该系统的硬件电路及其软件算法设计。系统将传感器检测到的物体运动的加速度,经过积分算法转换为物体运动位移。实验结果表明：系统采样精度高、速度快、误差小,A/D转换器对加速度信号的检测精度能达到0.4%,积分后对位移的测量精度能控制在3%左右,很好地实现了对运动位移的检测。     

基于TLE4966L霍尔元件的转速传感器设计

采用价格低廉的TLE4966L型双通道霍尔元件和多级充磁磁鼓设计了一种可用于旋转设备旋转速度和方向检测的转速传感器.该传感器结构简单、性价比高、工艺性强,便于实现批量化生产,通过对其信号进行滤波、整形,提高了抗干扰能力.测试结果表明该传感器的测量精度较高,性能稳定,能够满足实际的测试需要,具有一定的实用价值.     

基于．NET气门尺寸检测系统软件架构设计

光学非接触检测是随着机械制造技术、计算机视觉技术、图像处理技术等发展而出现的新兴检测技术。传统人工手段对气门尺寸的检测往往存在效率低、可靠性差、检测精度不高、成本高、容易出错等弊端,采用光学非接触检测技术不仅可以提高检测的效率、精度和可靠性,同时可以降低成本和出错率。文中在阐述了系统的硬件结构和基本工作原理的基础上,通过分析实际生产需求,结合．NET技术框架,提出了符合实际需求的检测系统总体架构,并开发了汽车发动机气门尺寸自动检测系统,实现了系统各个功能模块并合理地解决了模块之间的联系,通过高精度算法检测出零件参数。该系统已应用于实际生产中,取得不错的效果。