Matlab基于灰色关联理论的移动机械人故障诊断方法研究(9)
主要优势：霍尔转速传感器的输出信号不会受到转速值的影响。霍尔转速传感器的频率相应高。霍尔转速传感器对电磁波的抗干扰能力强，因此霍尔转速传感器多应用在控制系统的转速检测中。
2.3.2 红外测距传感器SHARP 2Y0A21概述
红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管,利用的红外测距传感器LDM301发射出一束红外光，在照射到物体后形成一个反射的过程，反射到传感器后接收信号，然后利用CCD图像处理接收发射与接收的时间差的数据。经信号处理器处理后计算出物体的距离。这不仅可以使用于自然表面，也可用于加反射板。测量距离远，很高的频率响应，适合于恶劣的工业环境中。
图2.11 SHARP的实例图
如图2.11所示，2Y0A21是一种距离测量传感器单元，由PSD（位置敏感检测器），发射IRED（红外二极管）和信号处理电路组成。因为采用三角测量的方法，所以即使各种对象的反射率，环境温度和运行持续时间不同，也不会不容易影响距离精准度。此装置输出的电压对应的检测距离。因此，该传感器也可以用来作为接近传感器。
图2.12合时机器人上的红外传感器
特点：
距离测量范围：10〜80厘米，模拟量输出型，包装尺寸：29.5×13×13.5毫米，消耗电流典型值30毫安，电源电压：4.5〜5.5 V
图2.13 红外传感器设计框图
2.3.3 电子罗盘ZCC212N
图2.14 是电子罗盘的正面显示和侧面显示
如图2.14 ，ZCC212N-TTL 性能非常稳定，抗干扰能力也很强。ZCC212N-TTL-TY1 是一款平面数字罗盘模块。其工作原理是基于X，Y 两个方向的磁阻传感器感应地球的磁分量，从而得出方位角度。该产品以TTL 方式与上位机进行通信，运行稳定，并具有标定功能，其输出波特率可调，有连续和询问两种输出方式，同时具有安装角和磁偏角补偿功能，可适应不同的工作环境。体积较小（22×25.4×11.5），重量轻高性价比，易于集成；
磁偏角：地磁场强度矢量所在的垂直平面与地理子午面之间的夹角就叫磁偏角。简单的说，地理南北极之间的连接和地磁南北极之间的连线之间有一个夹角，该夹角就叫磁偏角。不同地点的磁偏角一般是不同的，同一地点的磁偏角也因时而变。我们用罗盘进行定向导航时，一般测量的方向是相对于地磁北极的。因此，可以通过磁偏角的补偿得到相对于地理北极的航向。比如，通过罗盘测得当前航向是北偏东30°，而当地的磁偏角是5°，此时相对于地理北极的航向就是30°+5°=35°。
安装角：罗盘模块上有一个箭头，表示罗盘的指示方向。安装时，要求载体的安装方向要和该剪头一致，如此，罗盘模块测出的航向才是所要求得到的航向。如果安装后，安装方向和该剪头不一致，则安装方向和该剪头之间有一个夹角，此夹角即为安装角。要对其进行补偿，罗盘的输出才能正确反映物体的实际航向。
标定：也叫硬铁补偿，所有的电子罗盘在使用前都要进行标定。一旦罗盘周围硬铁环境发生变化，也会使罗盘周围固有的磁场环境发生变化。此时罗盘计算输出的角度信息将不准确，为消除周围固有磁场变化带来的影响，就要对罗盘进行标定。
当罗盘周围磁场改变后，罗盘计算输出的角度信息将不准确，这时要对罗盘进行标定，此时对罗盘因周围磁场改变所产生的影响进行校正。方法：发送p 之后，将罗盘均匀缓慢水平的旋转两周，不可以太快，旋转一周的时间应该不小于1 分钟，一般1~2 分钟旋转一周。（可以绕自身的中轴旋转，也可以绕平面内一点作圆周运动），然后发送r 结束标定。