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速度传感器

速度传感器 电机:传感器发展历史

发布日期:2022-10-09 点击率:82


速度传感器 电机:传感器发展历史  第1张

速度传感器 电机:传感器发展历史

这些产品的售价不是按成本定价的,是按市场定价的。传统的动捕设备因为是工业级别的应用,一般的公司一年也就几百套这样的销量,如果按成本定价是不可能有饭吃的,而这些个行业的用户是有一定消费能力的,于是......
之前是可以解决的,也可能是我是内测版用户,找不到选项了,我给你说一遍路径,你试试好吧。
设置-我的设备-全部参数-连续点击内核版本进入cit页面-右上角有三个点,点进去,找到距离传感器校准,看有有没有这个选项,之前是有的,现在我找不到了。或者在cit页面下滑,找到距离传感器,测试一下。码字不易,赞一个?
解像力,像素尺寸,ADU位宽,饱和阱容,信噪比,灵敏度,动态范围,色域范围,光谱响应/量子效率,噪声(包括暗电流,FPN,串扰,光电响应非均匀性,彩噪,时域噪声,残影),等等
如果考虑量产应用,则还有接口易用性,良率(成本),量产一致性,温度漂移等等
电容,电阻式传感器,不是无源传感器。他们都需要外接供电来探测电容和电阻的变化。
唯有电感是真的可以自己产生感应电动势。所以他是无源传感器。
这个问题的本质其实是传感器的标定问题,首先需要知道传感器灵敏度是指:单位物理量所产生的电量。
也就是说如果要计算传感器的灵敏度,需要知道物理量的真值和传感器所产生的电量(电流、电压等)分别是多少?物理量的真值可以通过标准源给出,也可以通过更高一级精度的传感器测出,电量可以通过数据采集仪或数字电压表进行测量,有了这两个量,传感器的灵敏度就可以计算出来了。
一共是九类:半导体式、电化学式、MEMS式、催化燃烧式、NDIR红外吸收式、热线型式、热传导式、固体电解质式、平面半导体式
常用的是以下五大类:
1、半导体式 半导体气体传感器是利用半导体气敏元件作为敏感元件的气体传感器,是最常见的气体传感器,广泛应用于家庭和工厂的可燃气体泄露检测装置,适用于甲烷、天然气、液化气、氢气等的检测。
2、电化学式 电化学式气体传感器是利用被测气体的电化学活性,将其电化学氧化或还原,从而分辨气体成分,检测气体浓度的。 可准确测量空气中微量气体(ppm级)的含量或者用于环境监测,如O2 、CO、H2S、CO2 、SO2 、NH3 、HCN、HF 等腐蚀性或有毒气体. *必须有氧气参与氧化还原反应。
3、催化燃烧式 催化燃烧式气体传感器是利用催化燃烧的热效应原理,在一定温度条件下,可燃气体在检测元件载体表面及催化剂的作用下发生无焰燃烧,输出一个与可燃气体浓度成正比的电信号。通过测量铂丝的电阻变化的大小,就知道可燃性气体的浓度。主要用于可燃性气体的检测,具有输出信号线性好,指数可靠,价格便宜,不会与其他非可燃性气体发生交叉感染,常用于工业场所、煤矿、民用等可燃气体检测。
4、MEMS式 MEMS—微型电子机械系统是利用传统的半导体工艺和材料,集微传感器、微执行器、微机械机构、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统,具有体积小、成本低、集成度高等特点。随着环境需求的日益迫切,“三大基石”之一的气体传感器有望成为物联网垂直领域中率先落地的亮点应用。同时,采用MEMS技术解决方案的气体传感器很可能是下一个集成在智能手机或可穿戴设备的最佳选择。
5、红外式 利用气体对特定频率的红外光谱的吸收作用制成。红外光从发射端射向接收端,当有气体时,对红外光产生吸收,接收到的红外光就会减少,从而检测出气体含量。 选择性好,只检测特定波长的气体,采用光学检测方式,不易受有害气体的影响而中毒、老化;响应速度快、稳定性好;其没有化学反应,防爆性好;信噪比高,抗干扰能力强;使用寿命长;测量精度高
多传感器融合:自动驾驶(上)
传感器发展历史
前言
人类从诞生至今,一直锲而不舍地感知、思考和改造世界、改善自身,传感器是人类感知世界万事万物的测量工具,亦是人类改造世界画龙点睛的关键性配套工程,形象的说,传感器是人类唤醒和看清世间万事万物的“耳朵”和“眼睛”,物联网就像感知世界的“通灵师”,实现人和物体“对话”,物体和物体之间“交流”。
作为现代科技的前沿技术,传感器被认为是现代信息技术的三大支柱之一,是目前世界公认的最具有发展前途的高技术产业。美国早在80年代初,成立国家技术小组(BGT)帮助政府领导各大企业的传感器技术开发工作;日本将传感器技术列为国家重点发展6大核心技术之一;英、法、德等国家高技术领域发展规划中,均将传感器列为重点发展技术并将其科研成果和制造工艺与装备列入国家核心技术;2014年《福布斯》认为今后几十年内,影响和改变着世界经济格局和人们生活方式的10大科技领域,传感器名列10大领域之首。
传感器是一切数据获取的基础设施,而当先进传感器的应用达到一定规模时,往往标志着一个新时代的到来。
一、 机械化时代(人类出现-1870年前后)——开启人类传感器雏形
1、指南车——史料记载最早的传感器
指南车又称司南车,相传公元前2700年中国的轩辕黄帝发明了指南针,黄帝用指南车,在大雾中辨别方向,打败了蚩尤。
2、仰韶陶质量具、商代骨尺、楚墓天平、日晷仪、地动仪——最早的度量衡传感器
(1)距今5000年前的甘肃大地湾仰韶文化晚期房F901中出土的一组陶质量具,是迄今为止,我国发现最早的量器。
(2)河南安阳出土的商代(公元前1600~前1046年)骨尺是目前中国所见最早的长度测量工具。
(3)已发掘出的最早的秤是在长沙附近左家公山上战国时期楚墓中的天平。
(4)日晷仪最早出现在西周,是古人观测日影记时的仪器,根据日影的位置来指定当时的时辰或刻数,是我国古代较为普遍使用的计时仪器。
(5)地动仪——最早的震动传感器
公元132年发明,东汉张衡发明的地动仪,是世界上第一架观测地震的仪器,李约瑟称之为“地震仪的鼻祖”。
3、气体温度计——世界上最早的温度传感器
1593年, 意大利科学家伽利略发明的第一支气体温度计
二、 电气自动化时代(1870年前后-2009年)——传感器成为不可或缺的关键性配套器件
1、 铂电阻温度计——最早输出电信号的传感器
1876年,德国的西门子制造出第一支铂电阻温度计
铂电阻温度计
2、结构型传感器——工业批量化生产的第1代传感器
这时期的传感器主要是结构型传感器,也就是主要利用结构参量变化来感受和转化信号,如电阻应变传感器等。
电阻应变传感器
3、固体传感器——工业批量化生产的第2代传感器
这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成的。
集成温度传感器AD590
三、 智能时代(2009年至今)——传感器已成为发展瓶颈、同时也是物联网的核心基础和突破口
本世纪的重大变革就是:“通过网络,把物质世界联接起来,并赋予它一个电子神经系统,使它具有能够感知信息的生命,而能够担当这一重任的核心就是传感器”,并将传感器基础技术与应用称为“Sensor Revolution(传感器革命)”。
到目前,全球已有约有种传感器,它们与人类活动息息相关,覆盖各个门类和学科,呈现出强烈的时代特点:网络化、智能化、规模化。
1、无线传感器网络爆发——无线化如同固定电话变手机、无处不在,网络化让传感器融入物联网
用于油田物联网的系列传感器有几十种
2、 智能传感器的代表性产品——MEMS传感器
(1)80年代发展起来的智能传感器主要以微处理器为核心,把传感器信号调节电路、微计算机、存贮器及接口集成到一块芯片上,是微型计算机技术与检测技术相结合的产物。
车规前装级MEMS压力芯片-汽车型压力传感器模组BCP1200A
(2)IMU(惯性测量单元)最早在90年代开始规模应用在汽车工业和国防工业,目前,低精度的MEMS惯性传感器的应用领域以消费电子为代表,中精度的应用以汽车领域为代表,高精度的应用以航空航天和国防领域为代表。
IMU(惯性测量单元)
结语
时至今日,随着传感器的持续壮大,度量衡器具、各类专属的仪器仪表已经形成独立门类规模化发展。而在专业领域探索新型应用、面向人类未知的大量高精尖新型传感器、高性价比传感器,正处于需求引领、加大力度优先发展的局面。
直至2000年后,中国传感器技术及其产业发展逐步缩小与发达国家之间的差距,同时,我国相应出台一系列政策,鼓励、大力扶持传感器产业的发展。2013年由工信部等四部委联合印发的《加快推进传感器及智能化仪器仪表产业发展行动计划》中,未来将在传感器领域建立超百亿元的创新产业集群,以及产值超过10亿元的行业龙头和产值超过5000万元的小而精的企业。2019年,围绕《工业强基工程实施指南(2016-2020年)》“一条龙”应用计划,为聚焦解决工业基础产品和工艺应用难题,工信部继续组织开展工业基础领域重点产品、工艺的传感器“一条龙”示范应用推广工作。
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速度传感器 电机:传感器发展历史  第2张

速度传感器 电机:速度传感器,什么是速度传感器,速度传感器介绍

  1 引 言
  在高性能的异步电机矢量控制系统中,转速的闭环控制环节一般是必不可少的。通常,采用光电码盘等速度传感器来进行转速检测,并反馈转速信号。但是,由于速度传感器的安装给系统带来一些缺陷:系统的成本大大增加;精度越高的码盘价格也越贵;码盘在电机轴上的安装存在同心度的问题,安装不当将影响测速的精度;电机轴上的体积增大,而且给电机的维护带来一定困难,同时破坏了异步电机的简单坚固的特点;在恶劣的环境下,码盘工作的精度易受环境的影响。因此,越来越多的学者将眼光投向无速度传感器控制系统的研究。国外在20世纪70年代就开始了这方面的研究,但首次将无速度传感器应用于矢量控制是在1983年由R.Joetten完成,这使得交流传动技术的发展又上了一个新台阶,但对无速度传感器矢量控制系统的研究仍在继续。
  2 无速度传感器的控制方法
  在近20年来,各国学者致力于无速度传感器控制系统的研究,无速度传感器控制技术的发展始于常规带速度传感器的传动控制系统,解决问题的出发点是利用检测的定子电压、电流等容易检测到的物理量进行速度估计以取代速度传感器。重要的方面是如何准确地获取转速的信息,且保持较高的控制精度,满足
  实时控制的要求。无速度传感器的控制系统无需检测硬件,免去了速度传感器带来的种种麻烦,提高了系统的可靠性,降低了系统的成本;另一方面,使得系统的体积小、重量轻,而且减少了电机与控制器的连线,使得采用无速度传感器的异步电机的调速系统在工程中的应用更加广泛。国内外学者提出了许多方法。
  (1)动态速度估计法 主要包括转子磁通估计和转子反电势估计。都是以电机模型为基础,这种方法算法简单、直观性强。由于缺少无误差校正环节,抗干扰的能力差,对电机的参数变化敏感,在实际实现时,加上参数辨识和误差校正环节来提高系统抗参数变化和抗干扰的鲁棒性,才能使系统获得良好的控制效果。
  (2)PI自适应控制器法 其基本思想是利用某些量的误差项,通过PI自适应控制器获得转速的信息,一种采用的是转矩电流的误差项;另一种采用了转子q轴磁通的误差项。此方法利用了自适应思想,是一种算法结构简单、效果良好的速度估计方法。
  (3)模型参考自适应法(MRAS) 将不含转速的方程作为参考模型,将含有转速的模型作为可调模型,2个模型具有相同物理意义的输出量,利用2个模型输出量的误差构成合适的自适应律实时调节可调模型的参数(转速),以达到控制对象的输出跟踪参考模型的目的。根据模型的输出量的不同,可分为转子磁通估计法、反电势估计法和无功功率法。转子磁通法由于采用电压模型法为参考模型,引入了纯积分,低速时转子磁通估计法的改进,前者去掉了纯积分环节,改善了估计性能,但是定子电阻的影响依然存在;后者消去了定子电阻的影响,获得了更好的低速性能和更强的鲁棒性。总的说来,MRAS是基于稳定性设计的参数辨识方法,保证了参数估计的渐进收敛性。但是由于MRAS的速度观测是以参考模型准确为基础的,参考模型本身的参数准确程度就直接影响到速度辨识和控制系统的成效。
  (4)扩展卡尔曼滤波器法 将电机的转速看作一个状态变量,考虑电机的五阶非线性模型,采用扩展卡尔曼滤波器法在每一估计点将模型线性化来估计转速,这种方法可有效地抑制噪声,提高转速估计的精确度。但是估计精度受到电机参数变化的影响,而且卡尔曼滤波器法的计算量太大。
  (5)神经网络法 利用神经网络替代电流模型转子磁链观测器,用误差反向传播算法的自适应律进行转速估计,网络的权值为电机的参数。神经网络法在理论研究还不成熟,其硬件的实现有一定的难度,使得这一方法的应用还处于起步阶段。
  3 结 论
  异步电机无速度传感器矢量控制除以上所提及的方法外,还有转子齿谐波法和高频注入法。虽然辨识速度的方法很多,但仍有许多问题有待解决,如系统的精度、复杂性和系统的可靠性间的矛盾、低速性能的提高等。今后无速度传感器控制的研究发展的方向应为:提高转速估计精度的同时改进系统的控制性能,增强系统的抗干扰,抗参数变化能力的鲁棒性,降低系统的复杂性,使得系统结构简单可靠。随着现代控制理论、微处理器、DSP器件以及电力电子开关器件的迅速发展,实现高性能的无速度传感器异步电机的调速系统的前景相当乐观。

速度传感器 电机:速度传感器:森萨塔

获得适用于车轮、驱动装置和车轴速度传感的成熟解决方案。

汽车原始设备制造商以及1级和 2 级供应商采用我们的速度传感器为点火装置、排气装置、ABS、涡轮增压器、燃烧装置、稳定装置和换档控制系统提供关键性输入。我们与客户进行工程师之间的合作,以打造创新型定制解决方案,例如:
涡轮增压速度传感器,通过将涡轮增压器移近压缩机性能图边缘,来激进增强曲线和提高引擎性能
可变磁阻 (VR) 和霍尔效应 IC (HE) 速度传感器,便于安装和目标校准,可精确测量速度或位置
我们在非接触式霍尔和磁电阻、涡流及电感技术方面处于领先地位。我们已做好准备,积极根据您的特定需求量身定制解决方案。

速度传感器 电机:驱动电机速度传感器/位置传感器—阻式旋转变压器

旋转变压器常用于电动汽车中所用的位置、速度传感器。例如,驱动用电动机和发电机的位置传感器、电动助力方向盘电机的位置传感器、燃气阀角度测量等,都采用了旋转变压器。但旋转变压器形式多样,而磁阻式旋转变压器因其工艺性好、相对位移大、可靠性高、低成本而被广泛应用于电动汽车。
磁阻式旋转变压器:一相励磁绕组和两相输出绕组固定在定子槽内,转子磁极形状特殊设计,使得气隙于正玄形状,转子在旋转时,由气隙的变化使得两相输出绕组信号成正余弦关系。看完之后,是不是一脸懵圈。下面先温习最基本的理论“电生磁”、“磁生电”,希望能将磁阻式旋转变压器的基本工作原理澄清楚。

1. 磁和电的基本关系
1).安培定则(“电生磁”) :螺旋管载有电流,产生磁场。

图1
2).法拉第电磁感应定律(“磁生电”):磁通量的变化产生感应电动势。
图2
2. 磁阻效应
 “金属或半导体的载流子在磁场中运动时,由于受到电磁场的变化产生的洛伦兹力作用,产生了磁阻效应”。看完之后,又有点懵圈。
为了更好地理解,我们试想一个试验,如图3所示,U型硅钢片1绕上螺旋线,并在U型开口处方一块小硅钢片2,当螺旋线通上电流,则硅钢2和硅钢片1吸合在一起,如图4所示,这就磁阻效应的结果。
  磁力线(即磁感应线)总是走磁阻最小(磁导率最大)的路径且选择路径最小的回路。由于空气的磁阻比硅钢的磁阻大,磁力线会优先走在硅钢片内部,如图3所示,由于磁力线总是选择最小回路路径,硅钢片2处的磁力线会要求拉直,硅钢片1和硅钢片2就好比在磁力线拉力作用下吸合在一起,如图4所示。
图3图4
3. 变压器
  变压器有两组螺旋线圈。初级螺旋线圈1和次级螺旋线圈2,如图5。当初级螺旋线圈1通上交流电V1时,根据安培定则,初级螺旋线圈1产生磁感应,磁感应线经铁芯,穿过次级线圈2,根据法拉第电磁感应定律,次级螺旋线圈2则产生感应电动势V2。两组螺旋线圈匝数比等于电压比。
图5图6
4. 磁阻式旋转变压器
  磁阻式旋转变压器工作原理示意图,直接上图,如图7所示。
图7.旋转变压器示意图
速度传感器“磁阻式旋转变压器”采用一相励磁绕组和两相输出绕组固定在定子槽内,转子磁极形状特殊设计,使得气隙于正玄形状,转子在旋转时,由气隙的变化使得两相输出绕组信号成正余弦关系,如图8所示。
图8:旋变速度传感器原理图图9.旋变速度传感器计算公式图10.速度传感器旋便信号输出波形
结语:
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