飞思卡尔-智能车-教程

第2章智能汽车设计基础--硬件第2章智能汽车设计基础—硬件从外观上看，智能车系统主要表现为由一系列的硬件组成，包括组成车体的底盘、轮胎、舵机装置、马达装置、道路检测装置、测速装置和控制电路板等。本章主要介绍智能车设计中使用到的传感器（包括光电式传感器、图像传感器和测速传感器等）和控制电路板中的功能电路设计。2.1传感器系统12.2电路设计2思考题3第2章智能汽车设计基础—硬件2.1传感器系统在工程上，系统中各种物理量都必须转换成一定规格的信号（电信号或气压信号）才能被检测、采集和显示。所谓传感器，即是将被测量按照一定的物理或化学原理转换成某种规定的输出信号的装置或器件。2.1传感器系统通常，传感器由敏感元件和转换元件组成。敏感元件能够随着被测量的变化而引起某种易被测量的信号的变化，而转换元件则将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分，具体的电量形式取决于敏感元件的原理。除此之外，由于转换元件的输出信号一般都很微弱，为方便传输、转换、处理及显示，通常有信号调理转换电路、辅助电路等，将转换元件输出的电信号进行放大或运算调制。因此，传感器的组成通常包括敏感元件、转换元件、信号调理转换电路和辅助电路，如图2.1所示。随着半导体器件与集成技术的发展，传感器的信号调理转换电路与敏感元件、转换元件等一起集成在同一芯片上，安装在传感器的壳体里。2.1传感器系统图2.1传感器组成方框图图2.1传感器组成方框图2.1传感器系统智能汽车设计中涉及到的传感器主要有三种：光电式传感器、图像传感器和测速传感器。12.1.1光电式传感器22.1.2图像传感器32.1.3测速传感器2.1.1光电式传感器

光电式传感器是利用光电器件把光信号转换成电信号的装置。光电式传感器工作时，先将被测量转换为光量的变化，然后通过光电器件再把光量的变化转换为相应的电量变化，从而实现非电量的测量。光电式传感器的核心（敏感元件）是光电器件，光电器件的基础是光电效应。2.1.1光电式传感器光电式传感器的结构简单，响应速度快，可靠性较高，能实现参数的非接触测量，因此广泛地应用于各种工业自动化仪表中。光电式传感器可用来测量光学量或测量已先行转换为光学量的其他被测量，然后输出一定形式的电信号。在测量光学量时，光电器件是作为敏感元件使用；而测量其他物理量时，它是作为转换元件使用。光电式传感器由光路及电路两大部分组成，光路部分实现被测量信号对光量的控制和调制，电路部分完成从光信号到电信号的转换。图2.2(a)所示为测量光量时的组成框图，图2.2(b)所示为测量其他物理量时的组成框图。2.归1.圈1光电饥式传矛感器图2.寨2光电躁式传监感器蓄的基鼠本组分成2.宝1.朴1光电女式传呢感器1．光电译管的当结构予与工汪作原妖理光电哲管有锹真空浴光电怒管和醉充气陕光电样管两掀类，喝两者零在结隶构上航比较满相似益，均显由一搂个阴千极和蚕一个靠阳极惑构成舒，并彩且密港封在匀一只喜真空乎玻璃县管内洞。阴居极装至在玻上璃管竹内壁灶上，规其上钞涂有呼光电涛发射焦材料稍。阳雨极通种常用紧金属玩丝弯俭曲成顽矩形删或圆则形，锈置于依玻璃访管的常中央挽。当鲁光照芬在阴与极上隔时，乎中央唉阳极棵可收蒙集从羊阴极斗上逸伴出的窄电子榆，在含外电码场作株用下华形成边电流地。充宅气光谋电管俱的灵初敏度劫好，怜但其柜稳定炭性较俭差、察惰性奏大，伍容易苏受温玻度影艰响。取在智引能车纺的光病电式谷传感乏器模冈块设蕉计中延，由垮于要板求温递度影浆响小层和灵貌敏度顽稳定益，所位以一本般都将采用御真空麦式光馒电管敬。2.否1.政1光电晕式传搂感器2．主遣要性步能光电绢器件晋的性踪蝶能主甩要由繁伏安吓特性奶、光组照特蛮性、贤光谱豪特性封、响圾应时欣间、尖峰值愈探测隐率和腔温度绩特性逗来描翻述。灶其中达，伏伯安特巷性、弹光照珍特性隙和光蹦谱特闭性是去选择北光电谢器件扶的主递要指扎标。（1）光腔电管五的伏沫安特哨性在一浊定的缝光照乖射下俱，对粉光电萌器件锅的阴款极所畏加电壮压与滩阳极是所产举生电程流之杆间的咸关系申称为娘光电逃管的痛伏安料特性裹。它称是应锣用光削电式很传感丈器参谁数的促主要估依据。2.极1.智1光电旗式传扰感器（2）光姑电管颂的光域照特馋性当光树电管送的阳斯极和吴阴极狼之间泄所加完电压费一定将时，暑光通壁量与列光电征流之哪间的宅关系宴为光仔电管百的光民照特洞性。腥光照鲁特性止曲线从的斜还率（派光电傲流与在入射伍光光仗通量闯之比泛）称我为光画电管词的灵残敏度拌。（3）光肠电管弄的光凑谱特环性一般迅对于麻光电扭阴极安材料捡不同庙的光蛋电管旁，它陆们有差不同惧的红剪限频处率因离此它钉们可障用于馅不同鹊的光乞谱范锦围。够除此武之外甲，即面使照索射在戒阴极套上的虹入射钓光的梁频率伐高于菊红限蚂频率洞，并待且强滤度相夕同，营随着梦入射鹅光频嘴率的谈不同怀，阴财极发偏射的盟光电诱子的霜数量远也不膛会相兵同，粉即同角一光李电管求对于置不同浴频率蛋的光哭的灵乖敏度喘不同忘，这库就是姻光电钓管的孔光谱佛特性班。2.该1.辰2图像太传感殊器图像熄传感雁器在友智能项车设紧计中既非常雁常见释。智究能车印路径劣识别渔模块接中的泡摄像渠头的扮重要欣组成浑部分乔就是倘图像福传感方器。胜图像僵传感刷器又诸称为誉成像霸器件贫或摄威像器筝件，倚可实纤现可浊见光即、紫治外线破、X射线樱、近男红外返光等体的探昼测，怕是现西代视前觉信固息获帆取的拖一种瓜基础喜器件慎。因抖其能风实现公信息嫁的获障取、收转换帽和视剑觉功台能的伙扩展抚（光泛谱拓捞宽、卵灵敏娱度范并围扩茄大）敢，能者给出罚直观遣、真瓦实、作多层汽次、峰多内梯容的买可视鸟图像瓶信息忍，图输像传阅感器蜘在现怕代科厦学技雨术中惠得到萍越来辩越广岛泛的网应用挥。2.鸽1.飘2图像树传感鱼器1．CC辉D图像霞传感防器的土分类CC距D图像救传感巾器从厚结构语上可长以分蹄为两损类：感一类雷是用循于获桌取线轨图像滔的，益称为挨线阵CC瓣D；另恰一类写是用并于获奥取面血图像汁的，西称为搁面阵CC死D。（1）线失阵CC胸D图像诵传感躬器对于贷线阵CC予D，它种可以奔直接他接收续一维痕光信滴息，霞而不锻能直杆接将滋二维胜图像热转换帆为一塑维的该电信冈号输咬出，墙为了婶得到车整个按二维助图像那的输榴出，宵就必抢须用肿行扫新描的事方法纠来实含现。2.由1.容2图像撒传感年器（2）面祝阵CC合D图像该传感天器面阵CC慌D图像撞传感科器的野感光属单元忆呈二尿维矩价阵排巧列，卡能检素测二云维平翅面图抽像。迫由于渔传输骆与读般出方继式不任同，担面阵狸图像主传感衬器有权许多驳类型献，常沃见的减传输圈方式臣有行站传输鉴、帧它传输哈和行刊间传碗输三寻种。2．CC耐D图像缩慧传感丈器的云特性攻参数CC肌D图像巡寿器件纤的性起能参摩数包勒括灵邮敏度膏、分刃辨率锹、信限噪比禽、光蚀谱响背应、匪动态丙范围椅和暗陕电流销等，CC丢D器件主性能百的优通劣可这由上贼述参压数来余衡量景。2.管1.优2图像通传感暴器（1）光耳电转洪换特荣性CC典D图像团传感烛器的圆光电化转换争特性号如图2.所3所示葱。图庭中x轴表框示曝制光量梅，y轴表倍示输键出信险号幅杂值，QSA遇T表示贪饱和介输出扑电荷欺，QDA润RK表示妖暗电虎荷输题出，ES表示俭饱和阅曝光鉴量。图2.串3犹C钻CD光电怒转换向特性2.谅1.葛2图像谜传感促器由图2.蛛3可以黄看出冻，输伴出电框荷与塘曝光姜量之朽间有疮一个北线性沿工作挨区域彼，在梯曝光森量不府饱和姓时，遍输出略电荷赴正比督于曝哈光量附，当圆曝光绵量达袋到饱恒和曝绿光量男后，本输出头电荷剥达到君饱和供值，猾并不从随曝珠光量瓣的增刘加而舱增加史。曝我光量料等于宋光强替乘以甲积分朽时间透，即(2单.1洪)式中端，为竭光强贤；为葬积分牛时间围，即疾起始梢脉冲稍的周愁期。哄暗电产荷输骂出为希无光鱼照射盛时CC弯D的输遗出电抢荷。首一只裁良好诱的CC停D传感墨器，沉应具爹有低羽的暗州电荷骨输出喜。2.搭1.膏2图像主传感窄器（2）灵磨敏度割和灵朽敏度巨不均轧匀性CC漆D图像苹传感跃器的悠灵敏堪度或爽称为软量子泛效率目，标恨志着母器件唱光敏涌区的父光电虹转换壶效率缎，用牲在一淋定光念谱范瘦围内识单位睡曝光满量下提器件雨输出冻的电域流或弊电压湾表示遍。实侄际上宜，图2.贝3中CC撤D光电拾转换嗽特性麻曲线避的斜胁率就驴是器洽件的绸灵敏仓度，栏即(2渐.2牲)理想羽情况毫下，CC朝D器件嘱受均办匀光靠照时杆，输炉出信保号幅筑度完歪全一不样。馆实际验上，刃由于贷半导呆体材常料不骂均匀哑和工禽艺条葱件因酒素影浅响，捎在均放匀光肝照下仰，CC胁D器件削的输咽出幅聋度出最现不吵均匀朗现象任。2.瞒1.每2图像拨传感筛器（3）分惕辨率分辨受率是箭用来壶表示友分辨度图像昂中明款细细决节的属能力悬的。震它通络常有剧两种寺不同衰的表胀示方斧式：①挣极限漆分辨唤率。一黑钩一白蛋两个料线条傅称为另一个镰“线誉对”苹，透雹过对沙应光爸的亮舰度为尘一明目一暗振。而花极限森分辨界率是弯指人爸眼能托够分蒜辨的颜最细余线条凡数，香通常膨用每粗毫米氏线对偏数（1租P/帖mm）来荣表示涂。②代调制紫传递忠函数腥。每毫较米长土度上扩所包属含的截线对辞数称桥为空苗间频次率，出其单绞位是1受P/衡mm。设选调幅览波信鞠号的伙最大晌值为最小箩值为敌，平瞒均值臣为花，振宗幅为观，旺如图2.敢4所示慎，定监义调秀制度M为2.餐1.呜2图像荐传感善器(2狱.4饮)图2.消4调制搜度的湾定义2.聋1.怠2图像俯传感叔器调幅苗波信永号通狭过器肤件传冰递输境出后泥，通习常调族制度句受到卧的损恩失减死小。银一般狭来说堆，调矿制度折随空慢间频认率增垄加而扇减小饭。为垃了客收观地锅表示CC池D传感嘴器的参分辨椒率，晚一般炭采用拔调制孔传递译函数揪（Mo涂du垫la珠ti固on城T塘ra旧ns抽fe艰r贱Fu拖nc险ti该on擦,币MT厚F）来蝴表示倒。MT尺F的定茶义为鱼：在柔各个卵空间杆频率免下，CC冠D器件窗的输拌出信腹号的海调制拢度与宋输入蛾信号温的调笔制度闭的比躬值，劣即(2闪.5细)式中忘，确为塌空间临频率究。2.锻1.灭2图像稼传感新器MT红F能够跳客观貌地反弱映CC坏D器件从对于勺不同饿频率长的目巴标成访像的贵清晰异程度株。随训着空块间频胖率的王增加释，MT蛮F值减枝小。水当MT魂F减小看到某希一值盖时，起图像浑就不菜能够劝清晰能分辨投，该检值对愚应的设空间猪频率佳为图孩像传检感器以能分肚辨的向最高汗空间贯频率战。（4）CC坡D的噪嘱声CC酒D的噪静声源造可归纳纳为耍三类顽：散偿粒噪辰声、擦暗电甘流噪服声和蚊转移象噪声峡。①甚散粒敏噪声光注蛋入光助敏区馒产生妹信号谎电荷得的过牛程可课以看计成是知独立额、均脸匀连睛续发扬生的凝随机增过程支。单倦位时圾间内傲光产酷生的碌信号牲电荷把数并饮非绝壤对不葵变，霞而是美在一雪个平抛均值透上作俩微小貌波动偿，这胜一微恩小波吵动的徒起伏横便形样成散撒粒噪变声，虏又称即为白响噪声瞧。2.燥1.叶2图像森传感咐器②梢暗电朵流噪型声暗电定流噪吓声可奶以分竟为两台部分旨：其勺一是蛋耗尽挪层热呆激发锹产生钢的，购可用辅泊松饮分布爹描述蚁；其漠二是撕复合闪产生阁中心邀非均难匀分蛛布，答特别森是在义某些翻单元五位置赢上形链成暗棕电流白尖峰司。由件于器埋件工枣作时骡各个刃信号繁电荷掠包的治积分糟地点菊不同引，读心出路蚊径也场不同伸，这变些尖耳峰对利各个沙电荷捏包贡月献的持电荷背量不纷等，需于是直形成件很大卫的背麻景起柱伏，挂这就毕是常剂称的秀固定突图像雀噪声泛的起洗因。③绩转移踩噪声转移躺噪声汉产生热的主者要原啦因有耍：转弯移损本失引费起的邀噪声雅、界烘面态悔俘获载引起固的噪搬声和疮体态固俘获误引起坦的噪堆声。祖输出坊结构娱采用农浮置土栅放嘴大器橡，噪候声最况小。2.灭1.搬2图像笑传感弹器3．摄浆像头歉的工碗作原镰理摄像虹头以盼隔行旅扫描洽的方紫式采裤样图喷像，陵当扫随描到泼某点庸时，泪就通垄过图德像传净感芯使片将躬该点负处图单像的掘灰度弊转换产成与芬灰度替对应左的电帜压值络，然甩后将屠此电稀压值动通过商视频次信号反端输优出。殃具体劫而言柿（参悲见图2.贴5），抖摄像轰头连蹲续地罗扫描题图像伏上的兔一行仗，就龄输出额一段馋连续分的视作频信宿号，共该电侮压信堡号的浪高低胸起伏扬正反朱映了并该行电图像某的灰宜度变厨化情评况。组当扫喷描完侦一行叶，视胜频信魔号端趣就输崖出一蛙个低肌于最习低视违频信恳号电芬压的引电平许（如0.息3右V），需并保嗽持一租段时水间。势这样忌相当筒于紧存接着间每行秧图像分对应亡的电沈压信俗号之笔后会劫有一躲个电吃压“苍凹槽东”，滨此“芦凹槽东”叫佳做行殖同步眯脉冲脱，它油是扫肉描换胶行的苗标志局。2.曾1.辜2图像矿传感错器然后放扫描俗新的雕一行吩，如视此下姓去，怪直到盲扫描盐完该碧场的呆信号畏，接尖着会约出现怪一段功场消吉隐信墓号。咽其中拣有若铺干个议复合蒸消隐赵脉冲馒（简怠称消宣隐脉关冲）馆，在视这些爹消隐请脉冲占中，善有一乳个消沙隐脉毯冲远暴宽于辨其他舟的消催隐脉钩冲（插即该劈燕消隐档脉冲箱的持柏续时励间远劈燕长于柄其他冲的消到隐脉驳冲的屯持续收时间牢），症该消津隐脉拣冲又幕称为毁场同杜步脉袖冲，舌标志灶着新莫的一闸场的驴到来惩。摄过像头私每秒血扫描25帧图惹像，运每帧背又分培奇、罗偶两扮场，钢故每距秒扫嘱描50场图卷像。2.幕1.淋2图像虏传感姨器图2.报5摄像故头视精频信甩号2.必1.芽2图像或传感支器通常统，摄技像头使产品树说明冷上会给给出委有效来像素戴和分获辨率寒，但佩通常肺不会宗具体录介绍按视频层信号排行的肺持续香时间门、行错消隐烈脉冲删的持乘续时羡间等厨参数忘，而数这些畜参数做又关漠系到撞图像雀采样容的时艇序控寺制。松因此待需要肾设计探软、挎硬件昆方法垫对这提些参蒸数进扬行实端际测围量。竞表2.西1给出柴了常务见的1/糖3例Om揪ni京Vi纯si趴on芒C南MO麦S摄像然头的章时序承参数昏，以纺供参悟考。2.蚁1.钉2图像骡传感浸器表2.埋1常见港的1/壳3军Om鸦ni致Vi扫si栽on拳C林MO港S摄像颈头的舒时序爸参数2.屈1.免3测速烛传感秀器在智沈能汽应车设进计中糖，测河速传浅感器和的设吃计主姻要有咸两种膀方案籍：霍补尔传幅感器细和光壁电式泊脉冲横编码争器。1．霍麻尔传扫感器霍尔抱传感场器是葵基于常霍尔祖效应纳原理镰，将候电流痛、磁岭场、述位移晚、压袖力、舌压差耽转速妙等被修测量恒转换目成电旬动势福输出绑的一岸种传道感器修。虽洞然转渗换率肯低、丝式温度输影响北大、齐要求胶转换俱精度始较高雾时必跟须进论行温宅度补策偿，抗但霍敏尔传耐感器泻具有急结构钞简单蛛、体睬积小疏、坚厅固、聚频率健响应雀宽（魂从直蜓流到斑微波绵）、聪动态形范围义（输绕出电旁动势俊的变踩化）没大、任无触旧点、仓寿命悉长、跃可靠姑性高忍，以叔及易近于微橡型化宅和集甩成电樱路化拐等优丸点。2.五1.左3测速央传感宪器（1）霍王尔效菠应原俘理金属骗或半青导体横薄片美置于轿磁场载中，仍当有幻玉电流要流过仰时，警在垂捞直于松电流菌和磁番场的判方向忘上将李产生塞电动库势，量这种醋物理颂现象致称为科霍尔妖效应返。如秘图2.姓6所示醉，假阀设薄恐片为榨型半镜导体慌，磁迟场方似向垂誓直于握薄片呼，磁仰感应愁强度至为。拼在薄胃片左群右两尖端通枕以电刘流（棵称为割控制透电流虎），茅那么摩半导维体中陡的截态流子通（电晃子）纠将沿比着与冰电流负的相料反方偏向运免动。暂由于梯外磁确场的早作用戴，使墙电子耀受到碌磁场沫力（后洛仑澡兹力稍）作柿用而辽发生棋偏转扬，结树果在边半导嫌体的芹后端格面上久电子北有所情积累储而带歼负电色，前里端面厌则因累缺少摩电子跌而带窑正电席，在些前后凉两个胁端面凉之间搬形成常电场味。2.迷1.恋3测速谜传感址器图2.芹6霍尔致效应舟原理钟图2.梦1.茧3测速弟传感傅器这时腰，在颠半导溉体前糠后两厕个端汇面之洋间（斥即垂耀直于理电流哈和磁许场的誓方向痕）建制立的辞电场删称为虽霍尔项电场虾，相向应的虽电势食就称舅为霍参尔电摆势仆。利禁用霍息尔效去应制游成的街传感朋元件饼称为结霍尔何传感拾器，劫的大列小正睁比于简控制僵电流沈和磁邪感应吊强度绝，即(2笼.6弹)式中拿，议为芦霍尔释系数滔，尤，其拢中播为肤载流梅体的斥电阻质率；眼为载渣流子平的迁估移率讯；膝为灵湖敏度知，稍。若磁纹场方所向与液元件害平面什成角西度挪时悟，则坑作用立在元臭件上朗的有宜效磁垃场是容其法冻线方掩向的汇分量筹，即亏，各则有(2基.7派)2.泼1.痛3测速庆传感拆器由式(2陈.6吴)和式(2兄.7挣)可以扒看出腰，霍冬尔电脾势长的大待小正霜比于乘控制费电流元和磁胶感应膜强度婶，灵柏敏度雪表午示在拆单位瓦磁感肢应强志度和臭单位巷控制妄电流滴时输厉出霍阵尔电砍势的赔大小陷，一篮般要懂求越厅大越锡好，牢元件筋的厚桃度d越薄背，幅就越膜大，俩所以永霍尔排元件箭的厚好度都鄙很薄匹。当朗载流杆电流若材料光和几扰何尺夜寸确母定后事，霍仓尔电搏势的顷大小坊只和无控制早电流I和磁澡感应远强度B有关裕，因掩此霍斩尔式塞传感衡器可欢用来粱探测椒磁场贡和电祖流，础由此氏可测赌量压勉力、絮振动蔬等。2.防1.镰3测速茂传感黎器（2）霍援尔元醒件的质基本识结构霍尔屋元件盘的结梅构很呢简单茎，由茄霍尔矮片、聋四根倾引线奴和壳妖体组滔成。悄霍尔型片是巨一块动矩形绵半导橡体单需晶薄铃片，伯从中退引出扔四根爷引线拒，其烤中两励根引先线上虚施加骗激励凳电压狂或电寺流，赵称为六激励贺电极哀（控溉制电挠极）资，另种外两致根引洒线称揭为霍计尔输喷出引漏线，跪又称有为霍哑尔电唤极。脉霍尔姿元件断的壳嚼体是士用非浸导磁前金属岁、陶教瓷或句环氧馅树脂嚷封装搭的。（3）霍阔尔式吨转速睬传感竟器的铅结构图2.揪7是三辨种不锻同结陈构的两霍尔川式转奥速传畅感器辈。转冈盘的晚输入这轴与市被测协转轴羽相连千，当蚁被测寒转轴杰转动鄙时，估转盘候随之椅转动漫，固晨定在询转盘词附近档的霍膝尔传醋感器沟便可触在每丹一个抖小磁伏铁通伯过时恭产生懂一个冈相应得的脉屡冲，僵检测突出单镇位时伪间的甘脉冲纸数，傍便可仙知被琴测转亦速。艇根据魄磁性份转盘敬上小案磁铁阵数目霞多少眠，就筝可以崭确定还传感狐器测慌量转淡速的筑分辨杠率。2.谜1.暴3测速念传感资器图2.切7三种格不同咬结构振的霍忙尔式故转速猪传感甲器图2.各7三种狡不同跑结构央的霍月尔式遗转速斩传感锯器2.每1.摄3测速狸传感忽器2．光处电式纵脉冲泛编码内器光电削式脉壮冲编置码器其可将拳机械鸭位移达、转扶角或袜速度剃变化烦转换泪成电写脉冲半输出眨，是释精密漂数控闭采用商的检词测传柴感器云。光霉电编洗码器杀的最托大特厚点是膜非接腊触式蛛，此积外还悲具有贤精度送高、誓响应瞒快、蕉可靠堡性高荒等特唱点。光电轻编码痒器采唤用光浸电方舞法，捉将转撕角和挡位移游转换搜为各孤种代制码形勉式的五数字敢脉冲活，如女图2.栋8所示闻光电却式脉满冲编辞码器拳，在沫发光毒元件外和光今电接刺收元董件中胖间，助有一驼个直推接装郊在旋畏转轴衰上的侮具有冤相当砌数量痛的透阿光扇嘴形区佛的编院码盘毒，在运光源鼓经光类学系凉统形砖成一含束平中行光薄投在朗透光烟和不田透光贺区的零码盘拐上时铺，转高动码采盘，丈在码绪盘的块另一侍侧就搜形成幅光脉填冲，登脉冲瓣光照延射在榨光电菠元件弊上就赚产生倦与之令对应毅的电芦脉冲助信号疫。2.推1.蹲3测速堤传感卖器图2.企8光电记式脉阵冲编浆码器筹结构2.某1.套3测速惧传感接器光电柔编码掀器的拉精度滴和分棋辨率瘦取决辰于光撇电码辱盘的甚精度笔和分际辨率报，取袄决于订刻线担数。源目前辰，已增能生习产径完向线号宽为6.旗7×宏10慢-8掠r鉴ad的码福盘，挡其精猎度达1×粘10酸-8，比思接触晕式的钩码盘爽编码盏器的垒精度壶要高蛮很多筹个数退量级级。如书进一出步采事用光茄学分层解技撕术，广可获帆得更骗多位衔的光悔电编错码器钥。光电干编码抄器按贸其结土构的蛋转动蓝方式肤可分戏为直肿线型稿的线违性编嚷码器历和转欧角型聚的轴第角编收码器只两种杰类型截，按侍脉冲秋信号价的性陕质可镜分为溉有增镇量式顽和绝甲对式歼两种响类型代。2.毯1.孩3测速祝传感炸器增量冠式编宅码器砖码盘矮图案陆和光讯脉冲狡信号卵均匀裳，可债将任邪意位砌置为袖基准国点，怀从该息点开体始按叼一定留量化手单位啊检测角。该烈方案评无确洽定的胜对应勤测量戒点，熊一旦杯停电步则失拥掉当缴前位关置，乞且速睛度不刷可超嘉越计雪数器沙极限侧相应专速度徒，此嘉外由笼于噪咳声影缩慧响可你能造趟成计番数积食累误秤差。穷该方方案的扎优点删是其毙零点兆可任齿意预晴置，吹且测陈量速取度仅逗受计征数器筋容量虽限制哪。2.帖1.诸3测速边传感柄器绝对摧式编别码器夸的码遵盘图责案不距均匀令，编肾码器辅的码口盘与贼码道皇位数惹相等闲，在疤相应赔位置僚可输素出对郑应的构数字岩码。泰其优套点是靠坐标采固定杰，与禽测量忧以前益状态故无关渔，抗伙干扰饥能力逐强，惯无累亡积误恰差，定具有铲断电董位置闯保持驼，不怖读数巷时移活动速蜓度可称超越京极限勤相应趟速度晨，不材需方伟向判通别和沿可逆轮计数悔，信多号并样行传篮送等锯；其赔缺点眯是结听构复佣杂、拾价格券高。污要想烂提高胆光电希编码饶器的肆分辨健率，乔需要僚提高先码道当数目姐或者获使用盘减速细齿轮组机构聋组成渗双码弯盘机乞构，孟将任汗意位浅置取果作零购位时童需进鹿行一廉定的征运算脸。2.阁2电路肯设计12.2.1电源系统22.2.2电机驱动电路32.2.3传感器接口电路2.痕2.评1电源馅系统在智箩能车线设计复中，灾电源糟关系粪到整主个电放路设珍计的希稳定叠性和裤可靠询性，棒是电哀路设确计中滩非常以关键弃的一欣个环章节。宰本节岸将介计绍直该流稳下压电钟源的钥基本因原理盒和三吴端固掌定式傅正压桌集成旗稳压捷器的否典型搂电路惨设计揭。1．直挺流稳燃压电芝源的盾基本联原理直流厚稳压删电源叔电路延一般计由电糊源变多压器坊、整密流滤克波器宫电路另及稳惰压电幅路组织成，荡如图2.舒9所示。图2.眉9直流循稳压炼电源数电路2.傲2.诵1电源倍系统电源影变压弟器的拢作用凯是将22剖0究V的交渣流电攀压变键成整跨流电将路所隔需要垄低压告的交华流电哈压。言整流陵电路橡的作测用是村将交角流电壮压变碗换成竹脉动朗的直蒜流电啄压，年它主描要有蜘半波趣整流茅和全陵波整田流等序方式偏，通桐常由吼整流神二极茧管构抵成的品整流江桥堆琴来执炊行。园常见小的整导流二蹈极管朱有1N捏40湖07和1N盛51秩48等，轮桥堆武有RS辟21榆0等。塑滤波枣电路勒的作联用是言将脉绞动直楚流中良的纹患波滤喂除获啊得纹公波小愁的直撒流，樱常见浙的有艘滤波境、滤艘波、Π型滤煎波等乖电路豆，常艺选用宁的是牧滤波让电路凝。其队中各誉参量欺的关丸系为(2笛.8泉)式中班，为墙变压艇器的显变比已。～2.还2.寺1电源或系统每只秋二极扯管或恋桥堆坊所承怖受的脸最大迁反向庄电压喜为(2宋.9套)对于鸟桥式犹整流吼电路学，每惊只二僻极管律的平怎均电评流为(2赴.1否0)滤波夏电路标中，上的选脏择应降适应远下式丽，即嫌放电和时间钻常数愧应满屿足(2盟.1马1)式中威，为平输入屋交流篮信号柿的周疑期；刘为整铜流滤柄波电钞路的堆等效浑负载廉电阻躁。稳压赞电路摘的作摩用是塘将滤往波电详路输测出电途压进俊行稳获压，卡输出艺较稳丢定的述电压渔。常导见的镰稳压星电路照有三少端稳愁压器耀、串队联式态稳压剃电路纳等。2.分2.泻1电源层系统2．三匀端固朝定式怨正压歼稳压孟器国内楚外各批厂家拦生产侍的三御端（研电压债输入殖端、居电压亡输出饥端和筐公共面接地稠端）励固定滴式正蚕压稳咸压器锡均命仅名为78系列患，该储系列阻稳压渐器有撑过流钻、过仅热和杂调整驱管安哨全工病作区浓保护骂，以悲防过两载而散损坏乖。其选中78后面下的数牲字代雾表稳域压器冶输出陷的正嘱电压数数值秆（一姻般有5被V,鸦6陕V蒜,害8方V,堵9熟V僵,恰10哈V导,义12匠V所,斗15作V忠,图18障V和24巩V共9种输仔出电疤压）旨，各疤厂家坑用78和电报压数避字之夹间的呢字母滤来表供示。权插入L表示10提0狮mA，M表示50永0砍mA，如肚不插歪入字免母则众表示1.拴5送A。此庙外，78叮(L诵,银M)旋XX的后昌面往安往还栏附有筐表示矮输出开电压感容差付和封座装外枣壳类伶型的占字母挎。常他见的扒封装酒形式猜有TO犹-3金属酸和TO哭-2守20的塑电料封薄装，拼金属细封装砖形式梦的稳肝压器幕的输秒出电宁流可径以达额到5肃A。2.峰2.慎1电源沉系统78系列谈三端县固定茧式稳偶压器令的基雕本应象用电严路如勤图2.惕10所示庙，只迈要把据正输肺入电茶压加杏到MC屑78共05的输府入端爽，MC潜78兄05的公丝式共端语接地汉，其者输出注端便偿能输姿出芯仍片标收称正秒电压住。在市实际习应用熔电路视中，椒芯片湾输入桶端和停输出形端与今地之番间除纺分别截接大角容量凭滤波灿电容宜外，辱通常泼还需筑在芯值片引压出根棵部接留小容弦量（0.斑1～10丧μ许F）电碗容,到地掩。用点于抑寸制芯疑片自秤激振词荡，锦用于份压窄告芯片乌的高层频带喇宽，率减小颜高频帽噪声隔。和痕的具肉体取若值应伶随芯方片输宇出电粮压的必高低豪及应悬用电尿路的井方式坝不同宝而异隔。2.效2.胜1电源脖系统图2.容10茎78系列添三端执稳压蹈器基初本应薄用电思路2.客2.揭2电机厚驱动概电路在智垒能车秘竞赛端中，雪智能送车的狼速度检较快砌，通自常达怪到2疤m/筹s以上批，因到此对出电机申驱动优电流普的要佛求较冬高，尿电机茶驱动蜻电路贱必不丘可少液。图2.张11是一轮个典辉型实视用的乱简单乞直流旷电机终调速毕驱动负电路哨，功子率管逝的选益择由链电机吊的功供率决挠定，写其标必称电先流是叫电机界正常捐工作晓时电泉流的3～5倍（趟电机棍启动讯的时彼候存恭在较虾大的献浪涌递电流慕）。PW喝M信号方的占园空比澡决定遵电机街的转茧速，蝇故电般机的福调速病可通个过改赶变PW涛M信号夕的占请空比王实现侨。直流弃电动浪机正贷、反枝转控异制在施很多虽场合盏会碰倾到。顽下面秀将介励绍用烧功率项管驱燥动直怒流电兽机正泄、反叔转的剥常用摧两种耀方法站。2.弟2.尸2电机泽驱动亲电路图2.蜘11直流蚕电机助调速期驱动陪电路2.叠2.咐2电机聋驱动模电路图2.上12功率深管驱毯动直第流电旅机正浮、反猪转2.宴2.欠2电机层驱动慰电路如图2.犹12所示四电路绪中电艳机的爽转动隆方向鞭由I/谜O1和I/脑O2的电脊平来者决定铁。当I/渴O1和I/烘O2为00时，VT汇1，VT镇2导通义，VT惑3,索V乔T4截止勾，加径在电洪机两重端上肺的电倍压差树为0萝V，电渴机不塌转。池当I/疫O1和I/伸O2为01时，VT果1,唤V师T4导通早，VT哀2,辆V柳T3截止纱；当I/俘O1和I/踪蝶O2为10时，VT爱1,亏V盐T4截止泄，VT柿2,床V责T3导通脸。这致两种懂情况险流经鹅电机铲上的它电流骑方向赛互为奇相反茂，电倒机转分动方殿向也淘相反失。当I/摄O1和I/者O2为11时，VT汉1,骑V耕T2截止脖，VT股3,谷V紫T4导通垃，加存在电勾机两绘端上涨的电泻压差值为0稿V，电舅机不睬转。2.诉2.贫2电机虹驱动隶电路当I/弃O1和I/般O2悬空该时，+5客V经R1留,路TL捆P5炉21的内现部发叮光二葬极管辉、LE为D1名,煮R4牲,工VT堂3形成梁零点加几毫忍安的穷电流折，使VT药3一定格程度幅地导带通，勺该电镇流使疑光耦TL虹P5等21输出挑端微穗弱导灰通，引从而故拉低VT败1基极毯点的扛电位总，使VT宣1一定虏程度冒地导洁通；尘同理喉，VT鸟2和VT阳4也一眼定程遗度地筛导通谅，从规而+V电源裁经过VT野1,激V昌T3和VT蜓2,岂V挡T4短路穿到地获，会逢损坏骄功率械管，恳故I/掌O1和I/睛O2不允脚许悬那空。R1和R8阻值糕的选雕择原刘则是障