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若角度傳感器連接在電機(jī)與車輪之間的任一傳動軸上,讀取的數(shù)據(jù)必須計算正確的傳動比。給出一個計算的例子。對機(jī)器人來說,馬達(dá)的傳動比為3:1與主輪相連。角傳感器與電動機(jī)直接相連。因此它和主動輪的傳動比也是3:1。即角度傳感器轉(zhuǎn)三周,主動輪轉(zhuǎn)一周。角傳感器每旋轉(zhuǎn)一周計16個單位,因此16*3=48的增量相當(dāng)于每周的主動輪圈旋轉(zhuǎn)。我們需要知道齒輪的圓周數(shù),以計算出前進(jìn)的距離。幸好,每個 LEGO齒輪的輪胎上都會標(biāo)上自己的直徑。我們選用了體積帶軸輪子,直徑為81.6 CM (樂高使用公制單位),因此周長為81.6& TImes;π=81.6& TImes;3.14=256.22 CM。已經(jīng)知道了所有已知的量:齒輪的運(yùn)動距離由48除角度記錄的增量再乘以256。來總結(jié)一下。把 R稱做角度傳感器的分辨率(以周轉(zhuǎn)數(shù)表示), G是角度傳感器和齒輪之間的傳動比。
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為車輪旋轉(zhuǎn)一周的角度傳感器,定義 I的增量。也就是說:I= G& TImes; R
例如,對于樂高角傳感器, G為3, R等于16.因此,我們可以得到:
當(dāng)一個齒輪轉(zhuǎn)動時,它所經(jīng)過的距離就是它的周長,應(yīng)用這個方程,利用它的直徑,就能得出這個結(jié)論。
C= D×π
以我們的例子:
一步是用以下等式將傳感器記錄的數(shù)據(jù)- S轉(zhuǎn)換為車輪運(yùn)動的距離- T。
T= S× C/I
若光電傳感器讀取的數(shù)值是296,則可計算相應(yīng)的距離:
T=296×256.22/48=1580距離(T)的單位與輪子直徑相同。
語音傳感器利用電能產(chǎn)生機(jī)械振動,以干擾來自周圍空氣的聲音,不管是聽得見的還是聽不到的
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動圈式揚(yáng)聲器的工作原理和我們所見的“動態(tài)話筒”完全相反。被稱作“聲音或音圈”的細(xì)線圈懸掛在很強(qiáng)的磁場中,并附著在紙或 Mylar圓錐上,稱為“膜片”,它的邊緣懸掛在金屬框架上或底盤上。其次,與用于壓敏輸入設(shè)備的麥克風(fēng)不同,這種聲音傳感器可歸為壓力產(chǎn)生輸出設(shè)備。
如果模擬信號通過揚(yáng)聲器的音圈,就會產(chǎn)生電磁場,它的強(qiáng)度取決于線圈流過“聲音”的電流,同時也取決于驅(qū)動放大器或動圈驅(qū)動器的音量控制設(shè)置。根據(jù)北極和南極的相互作用,磁場會產(chǎn)生相對于其周圍的主磁場,并試圖從一個方向或另一個方向推動線圈。
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性地連接到錐形/隔膜上的聲音線圈也能串聯(lián)運(yùn)動,運(yùn)動會干擾周圍空氣,產(chǎn)生聲音或音符。當(dāng)活塞運(yùn)動時,如果輸入信號是連續(xù)的正弦波,圓錐就會進(jìn)出,就像活塞推拉空氣一樣,會聽到代表信號頻率的連續(xù)單音。圓錐運(yùn)動并推動周圍空氣的強(qiáng)度和速度產(chǎn)生聲音的響度。
IC噪音
IC通常存在兩種噪聲干擾:一種是輻擾,一種是傳導(dǎo)干擾。這種噪聲尖刺法對連接同一交流電網(wǎng)的其它電子設(shè)備有較大影響。噪音擴(kuò)展到100 MHz以上。
實(shí)驗(yàn)中,使用高頻示波器(超過100 MHz)可以觀察到普通單片機(jī)系統(tǒng)板上某個集成電路電源與地引腳之間的波形,會看到噪聲尖刺峰-峰值可達(dá)數(shù)百毫伏甚至伏級。
近傳感電路低噪聲信號調(diào)理
由于 ADC和 DAC分辨率的增加,以及電源電壓的降低,有效位(LSB)變得更小,使得信號調(diào)理任務(wù)變得更加困難。因?yàn)樾盘柕拇笮「咏尘霸肼?,所以必須對外部和?nèi)部噪聲源(包括 Johnson、散粒、寬帶、閃爍和 EMI)進(jìn)行處理。
1、以平方根和(RSS)形式疊加不相關(guān)噪聲源:
(1)另一方面,對于其他相關(guān)噪聲源,如消除輸入偏置電流等,必須采用 RSS與相關(guān)因子疊加。
(2)典型信號調(diào)理電路中的噪聲源和可用于反相、同相、差分和其他一般配置的通用公式。