角度傳感器的工作原理 角度傳感器原理及應用

角度傳感器是指能感受被測角度并轉換成可用輸出信號的傳感器。角度傳感器，顧名思義，是用來檢測角度的。它的身體中有一個孔，可以配合樂高的軸。當連結到RCX上時，軸每轉過1/16圈，角度傳感器就會計數一次。

往一個方向轉動時，計數增加，轉動方向改變時，計數減少。計數與角度傳感器的初始位置有關。當初始化角度傳感器時，它的計數值被設置為0，如果需要，你可以用編程把它重新復位。

通過計算旋轉的角度可以很容易的測出位置和速度。當在機器人身上連接上輪子（或通過齒輪傳動來移動機器人）時，可以依據旋轉的角度和輪子圓周數來推斷機器人移動的距離。然后就可以把距離轉換成速度，你也可以用它除以所用時間。

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

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。

優點:
1、磁鋼位置未對準自動補償；
2、故障檢測功能；
3、非接觸位置檢測功能，是滿足苛刻環境應用需求的理想選擇。

應用領域:
1、工業機械、工程機械建筑設備、石化設備、醫療設備、航空航天儀器儀表、國防工業等旋轉速度和角度的測量.
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;
3、自動化機器人,運動控制,旋轉電機轉動和控制.

電容式角位移傳感器

電容式角位移傳感器用于測量固定部件(定子)與轉動部件(轉子)之間的旋轉角度，因其具有結構簡單，測量精度高，靈敏度高，適合動態測量等特點，而被廣泛應用于工業自動控制。

一般來說，電容式角位移傳感器由一組或若干組扇形固定極板和轉動極板組成，為保證傳感器的精度和靈敏度，同時避免因環境溫度等因素的改變導致介電常數、極板形狀等的間接變化，進而對傳感器性能產生不利影響，對傳感器的制作材料、加工工藝以及安裝精度提出了較高要求，為了克服電容角位移傳感器的局限性，國內外科學工作者進行了長期的大量研究工作，其主要思想方法是將傳感器設計成差動結構。

傳感器系統原理框圖如圖所示：

由敏感元件、測量電路、智能部件與接口部件構成，敏感元件的結構所示如圖1，測量部件由選擇單元、激勵源和電荷檢測單元組成;智能部件由I/O單元、A/D單元、濾波單元、角度計算單元等組成;接口部件由電流輸出單元、RS232通訊單元等組成。

敏感元件檢測反映角度位置的電容值，是傳感器的初始轉換單元，測量單元采用了先進的抗雜散微小電容檢測電路，將電容值轉換為電信號，智能部件的主要功能是通過比例式算法計算出角位移量，最后由接口部件輸出角度計算結果。

傾角傳感器

傾角傳感器經常用于系統的水平測量，從工作原理上可分為“固體擺”式、“液體擺”式、“氣體擺”三種傾角傳感器，傾角傳感器還可以用來測量相對于水平面的傾角變化量。

傾角傳感器基本原理

理論基礎就是牛頓第二定律，根據基本的物理原理，在一個系統內部，速度是無法測量的，但卻可以測量其加速度。

如果初速度已知，就可以通過積分計算出線速度，進而可以計算出直線位移。所以它其實是運用慣性原理的一種加速度傳感器。

當傾角傳感器靜止時也就是側面和垂直方向沒有加速度作用，那么作用在它上面的只有重力加速度。重力垂直軸與加速度傳感器靈敏軸之間的夾角就是傾斜角了。