角度传感器,顾名思义,是用来检测角度的。它的身体中有一个孔,可以配合乐高的轴。当连结到RCX上时,轴每转过1/16圈,角度传感器就会计数一次。往一个方向转动时,计数增加,转动方向改变时,计数减少。计数与角度传感器的初始位置有关。当初始化角度传感器时,它的计数值被设置为0,如果需要,你可以用编程把它重新复位。
航空航天领域广泛地应用传感器技术,在飞机和导弹等飞行器表面采用压差归零式和风标对向式两种角度传感器便是一例。飞行员借助安装在飞机表面的角度传感器可以随时了解飞行姿态。同样,地面操纵人员通过对安装在飞行器表面的角度传感器随时获得高空飞行器的飞行姿态信息,及时遥控引导。然而,由于气流受到了飞行器本体的干扰影响,角度传感器所感受到的局部气流方向是被飞行器外形表面弯曲了的,与飞行器真实姿态角是不相同的,因此必须预先确定传感器感受到局部气流方向与飞行器真实角度两者之间的相互关系,才能获得飞行器的实际姿态角,因此,需要对传感器进行风洞校准测量。
目前,飞行器上使用比较普遍的是压差归零式和风标对向式两种角度传感器。
压差归零式角度传感器其工作原理是利用压差归零特性。传感器由一个电位计和一个随时跟踪气流转动的测压探头构成,测压探头上开有两排气槽,气流由气槽通过两个通道作用到内部两对相反的叶面上,产生一个与气流方向相反的反馈力矩,使探头追随气流转动至两排气槽压力相等,即压差为零的初始位置,此时与探头同轴连接的电刷在电位计上产生角位移,输出与气流方向变化成正比的电信号。
风标对向式角度传感器工作原理是利用风标对气流的对向特性。传感器包括一个电位计和一个随时跟踪气流转动的方向风标。当飞行器姿态角变化时,风标相对气流方向随之变化,产生一个与飞行器角度变化相反的角位移。风标转轴与电位计同轴连接,因此,风标转动角度与电位计输出电压信号成正比,由此可以确定角度传感器感受到的气流方向与飞行器实际角度的对应关系。安装在飞行器左侧用于测量飞行迎角的传感器称为迎角传感器;安装在飞行器正上方用于测量飞行侧滑角的称为侧滑角度传感器。
在许多情况下角度传感器是非常有用的:控制手臂,头部和其它可移动部位的位置。值的注意的是,当运行速度太慢或太快时,RCX在精确的检测和计数方面会受到影响。事实上,问题并不是出在RCX身上,而是它的操作系统,如果速度超出了其指定范围,RCX就会丢失一些数据。SteveBaker用实验证明过,转速在每分钟50到300转之间是一个比较合适的范围,在此之内不会有数据丢失的问题。然而,在低于12rpm或超过1400rm的范围内,就会有部分数据出现丢失的问题。而在12rpm至50rpm或者300rpm至1400rpm的范围内时,RCX也偶会出现数据丢失的问题。
航空航天领域广泛地应用传感器技术,在飞机和导弹等飞行器表面采用压差归零式和风标对向式两种角度传感器便是一例。飞行员借助安装在飞机表面的角度传感器可以随时了解飞行姿态。同样,地面操纵人员通过对安装在飞行器表面的角度传感器随时获得高空飞行器的飞行姿态信息,及时遥控引导。然而,由于气流受到了飞行器本体的干扰影响,角度传感器所感受到的局部气流方向是被飞行器外形表面弯曲了的,与飞行器真实姿态角是不相同的,因此必须预先确定传感器感受到局部气流方向与飞行器真实角度两者之间的相互关系,才能获得飞行器的实际姿态角,因此,需要对传感器进行风洞校准测量。
目前,飞行器上使用比较普遍的是压差归零式和风标对向式两种角度传感器。
压差归零式角度传感器其工作原理是利用压差归零特性。传感器由一个电位计和一个随时跟踪气流转动的测压探头构成,测压探头上开有两排气槽,气流由气槽通过两个通道作用到内部两对相反的叶面上,产生一个与气流方向相反的反馈力矩,使探头追随气流转动至两排气槽压力相等,即压差为零的初始位置,此时与探头同轴连接的电刷在电位计上产生角位移,输出与气流方向变化成正比的电信号。
风标对向式角度传感器工作原理是利用风标对气流的对向特性。传感器包括一个电位计和一个随时跟踪气流转动的方向风标。当飞行器姿态角变化时,风标相对气流方向随之变化,产生一个与飞行器角度变化相反的角位移。风标转轴与电位计同轴连接,因此,风标转动角度与电位计输出电压信号成正比,由此可以确定角度传感器感受到的气流方向与飞行器实际角度的对应关系。安装在飞行器左侧用于测量飞行迎角的传感器称为迎角传感器;安装在飞行器正上方用于测量飞行侧滑角的称为侧滑角度传感器。
在许多情况下角度传感器是非常有用的:控制手臂,头部和其它可移动部位的位置。值的注意的是,当运行速度太慢或太快时,RCX在精确的检测和计数方面会受到影响。事实上,问题并不是出在RCX身上,而是它的操作系统,如果速度超出了其指定范围,RCX就会丢失一些数据。SteveBaker用实验证明过,转速在每分钟50到300转之间是一个比较合适的范围,在此之内不会有数据丢失的问题。然而,在低于12rpm或超过1400rm的范围内,就会有部分数据出现丢失的问题。而在12rpm至50rpm或者300rpm至1400rpm的范围内时,RCX也偶会出现数据丢失的问题。