現代電子技術已經廣泛應用到體育領域,稱為科技體育,目前傳感器也很廣泛的應用在體育領域,比如此次的風板控制中用到直川科技高精度雙軸傾角傳感器,。
2016年是體育投資大年,體育總局公布的權威數字顯示,2014年我國體育產業總規模達到13574億元,若達到2020年提出的3萬億總規模的目標,年增長率需達到20%左右。據歷史數據,我國體育產業2006至2012年增長率已達16.1%,要達成3萬億目標,提速勢在必行。科技體育在體育產業規模中占有重要的一席之地。
風板控制系統采用高精度雙軸傾角傳感器ZCT系列傾角實時檢測帆板偏轉角度,并由單片機采集處理。數據經進行A/D轉換后,為減少誤差采用數字平均濾波算法處理數據。系統通過自適應PID控制算法調節PWM信號,控制兩臺軸流風機的轉速,實現精確、平穩控制 風板翻轉到設定角度。

系統總體原理圖如上
當用手控制帆板時,顯示屏能夠實時顯示帆板的轉角,可顯示范圍為0°~90°;當通過操作鍵盤給單片機傳送加速指令,風扇速度由零逐漸增大到最大風速,帆板與豎直面的偏轉角度相應的由0°增大到60°,顯示屏也實時顯示傾角度數;當需要帆板偏轉到某個固定角度時,通過鍵盤輸入角度值,單片機通過分析控制風扇轉速,使帆板的偏轉角度逐漸達到設定值,并實時對帆板角度進行修正,當帆板轉動接近預定的角度(±3°)時會發出聲光提示。
角度測量原理
當傳感器轉動時,重力(垂直)和傳感器轉軸之間的夾角就是傾斜角,在此過程中,由傾角傳感器結合PWM波進行分段控制,即分別根據距離和角度進行脈寬調整。在進行角度調整時根據角度進行控制,角度越小,控制脈寬越小,直到檢測角度在±1°范圍內,認為其處于平衡狀態。用以下轉換公式,模擬輸出量能轉換成角度。

其中,VOUT為傾角傳感器輸出腳模擬電壓,offset是設備在0g位置時的電壓輸出(一般輸出值為2.5v),Sensitivity是設備的靈敏度(通常靈敏度為2v/g)。為得到最準確的精確度,應當用實際輸出值代替通常值。
角度調整及顯示程序流程圖

直川科技專業生產傾角傳感器,15年研發生產經驗各行業豐富的方案解決,提供一對一的技術支持,24小時咨詢熱線:18149769961