傳感器是什么?
感應(yīng)器是一種檢測(cè)裝置,它可以感覺(jué)到被測(cè)量的信息,并且可以把感覺(jué)到的信息按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或其它所需形式的信息輸出,以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。
傳感器有什么特點(diǎn)?
傳感器的特點(diǎn)包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化。這是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和控制的第一步。
傳感器有什么用?
傳感器的存在和發(fā)展使機(jī)器人具有觸覺(jué)、視覺(jué)等感覺(jué),使機(jī)器人逐漸生動(dòng)起來(lái)。通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、感光元件、感光元件、感光元件、感光元件、感光元件、濕敏元件、感光元件、放射線(xiàn)感光元件、色敏元件和感光元件等十大類(lèi)。
常用于測(cè)距的傳感器類(lèi)型。
1.超聲波測(cè)距是一種頻率高于2萬(wàn)赫茲的聲波,方向性好,穿透能力強(qiáng),容易獲得集中聲能,在水中傳播距離遠(yuǎn)。
超聲測(cè)距原理:
最常用的超聲波測(cè)距方法是回聲檢測(cè)方法,超聲波發(fā)射器向某個(gè)方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射時(shí)間的同時(shí)計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)時(shí),超聲波在空氣中傳播,途中遇到障礙物表面的障礙物立即反射,超聲波接收器收到反射的超聲波立即停止計(jì)時(shí)。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,可以根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)與障礙物表面的距離s,即:s=340t/2。
2.激光雷達(dá)測(cè)距激光測(cè)距分為兩類(lèi)。第一個(gè)原理大致是光速和往返時(shí)間的乘積的一半,即測(cè)距儀和被測(cè)物體之間的距離。以激光測(cè)距儀為例;二是激光位移傳感器原理。
激光器的測(cè)量方法大致有三種:脈沖法,相位法,三角反射法。測(cè)量距離的精度一般在+/-1米左右。此外,這種測(cè)距儀的測(cè)量盲區(qū)一般在15米左右。當(dāng)三角法用于測(cè)量2000mm以下的短距離(工業(yè)上稱(chēng)為位移)時(shí),其精度最高可達(dá)1um。相位激光器測(cè)距一般用于精密測(cè)距,其精度一般為毫米級(jí)。激光器回波分析法用于遠(yuǎn)距離測(cè)量。
精度遠(yuǎn)高于超聲波,相對(duì)價(jià)格也相對(duì)較高。3.相機(jī)測(cè)距。
照相機(jī)按工作方式分類(lèi)。
單目攝像頭(Monocular)、雙目攝像頭(Stereo)和深度攝像頭(RGB-D)以一定的速度拍攝周?chē)h(huán)境,形成連續(xù)的視頻流。一般的攝像頭可以以每秒30秒的速度收集圖像,而高速攝像頭則比較快。RGB-D原理比較復(fù)雜,除了能收集彩色圖像外,還能讀出每一個(gè)像素與攝像頭的距離。
單目相機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低廉。本質(zhì)上是拍照時(shí)的場(chǎng)景,在相機(jī)的成像平面上留下投影。以二維形式反映三維世界。
雙目相機(jī)由兩個(gè)單目相機(jī)組成,但已知兩個(gè)相機(jī)之間的距離(稱(chēng)為基線(xiàn))。我們通過(guò)這條基線(xiàn)估計(jì)每個(gè)像素的空間位置。基線(xiàn)距離越大,可以測(cè)量的就越遠(yuǎn)。雙目和多目的的缺點(diǎn)是配置和校準(zhǔn)復(fù)雜,深度范圍和精度受雙目基線(xiàn)和分辨率的限制,視覺(jué)計(jì)算消耗計(jì)算資源,需要使用GPU和FPGA設(shè)備加速才能實(shí)時(shí)輸出整個(gè)圖像的距離信息。所以在現(xiàn)有條件下,計(jì)算量是雙目的主要問(wèn)題之一。
深度相機(jī),又稱(chēng)RGB-D相機(jī),最大的特點(diǎn)是可以通過(guò)紅外線(xiàn)結(jié)構(gòu)光或Time-of-Flight(ToF)原理,像激光傳感器一樣,可以像物體一樣主動(dòng)發(fā)射光,接收返回光,測(cè)量物體與相機(jī)的距離。
目前常用的RGB-D相機(jī)還存在測(cè)量范圍窄、噪音大、視野小、易受陽(yáng)光干擾、透射材料無(wú)法測(cè)量等諸多問(wèn)題。
超聲波、激光雷達(dá)和相機(jī)作為常用的測(cè)距傳感器,各有優(yōu)缺點(diǎn)。用戶(hù)需要根據(jù)不同的場(chǎng)景選擇合適的產(chǎn)品,有時(shí)甚至需要考慮各種傳感器的集成,以滿(mǎn)足當(dāng)前的需求。
力準(zhǔn)傳感專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)高品質(zhì)、高精度力傳感器。產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于多種新型和智能化高端領(lǐng)域,包括工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、3C、新能源、機(jī)器人、機(jī)械制造、醫(yī)療、紡織、汽車(chē)、冶金以及交通等領(lǐng)域。
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