自平衡電動(dòng)滑板

滑板內(nèi)部使用 48 伏的納米磷酸電池提供能源，使用高速充電器為它充滿(mǎn)電需要 20 分鐘，而使用標(biāo)準(zhǔn)充電器給它充滿(mǎn)電需要 2 個(gè)小時(shí)?？刂蒲b置是 6 DOF MEMS IMU 和一個(gè) BLDC 驅(qū)動(dòng)。最重要的自平衡使用 PID 控制系統(tǒng)。輪轂電機(jī)控制整個(gè)設(shè)備唯一的輪子。該滑板可達(dá)到的最大速度為 12 MPH。此外，由于其自平衡系統(tǒng)內(nèi)的感應(yīng)器和算法可以幫助用戶(hù)保持平衡，即使沒(méi)有接觸過(guò)滑板的用戶(hù)也可以在幾分鐘內(nèi)熟練使用它。 2100433B

自平衡電動(dòng)滑板在設(shè)備內(nèi)部配置了可保持平衡的先進(jìn)技術(shù)，玩滑板的人可以將滑板稍微向前傾斜就可以使滑板加速前進(jìn)，稍微向后傾斜時(shí)，滑板會(huì)減速或停下。要轉(zhuǎn)彎時(shí)，用戶(hù)可以像沖浪一樣側(cè)彎就可以了。而且根據(jù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)公司建議，自平衡電動(dòng)滑板不僅可以當(dāng)做滑板使用，而且用戶(hù)還可以將它當(dāng)做滑雪板或沖浪板一樣使用，盡管沒(méi)有雪或水，它仍然可以做滑雪或沖浪運(yùn)動(dòng)可以做的動(dòng)作等。

它運(yùn)用陀螺儀，加速計(jì)，專(zhuān)有算法和一個(gè)橡膠輪胎來(lái)給使用者帶來(lái)一種就像使用滑雪板在陸地上滑行的感覺(jué)。你可以把它當(dāng)作滑板耍玩，也能當(dāng)它是輛獨(dú)輪車(chē)出行代步。

中文名稱(chēng)

自平衡裝置

英文名稱(chēng)

self-balancing device

定　　義

在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，對(duì)不平衡的變化能自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难b置。

應(yīng)用學(xué)科

機(jī)械工程（一級(jí)學(xué)科），試驗(yàn)機(jī)（二級(jí)學(xué)科），平衡機(jī)（三級(jí)學(xué)科）

自平衡電橋電橋的關(guān)鍵部分是平衡模塊。由于電橋本身并存在不 平衡，即使在傳感器輸入為零的情況下，電橋的輸出也不會(huì)為零，而是一個(gè)固定的信號(hào)，這個(gè)固定的不平衡信號(hào)大約為幾毫伏至幾十毫伏，有時(shí)甚至比傳感器信號(hào)要大得多。在水分檢測(cè)過(guò)程中，這個(gè)固定信號(hào)會(huì)使放大器較早地達(dá)到飽和，從而影響電容傳感器信號(hào)的放大。為了進(jìn)一步放大傳感器信號(hào)，必須抑制掉這一不平衡信號(hào)。

平衡模塊設(shè)計(jì)是水分檢測(cè)系統(tǒng)提高檢測(cè)微小信號(hào)能力的關(guān)鍵。平衡的調(diào) 節(jié)方式可以是手動(dòng)調(diào)節(jié)，也可以是自動(dòng)調(diào)節(jié)。另外，借助自動(dòng)平衡模塊還可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量范圍的移動(dòng)，即在敏感電容值附近實(shí)現(xiàn)相對(duì)測(cè)量，從而極大地提高檢測(cè)精度。因此，自動(dòng)平衡模塊的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)在 線高精度檢測(cè)的關(guān)鍵 。自動(dòng)平衡電路原理如圖1所示。

電橋檔位選擇后（或者設(shè)定相對(duì)檢測(cè)電容后），空載傳感器的信號(hào)進(jìn)入自動(dòng)平衡模塊，并被分解為水平相位信號(hào)和垂直相位信號(hào)。水平相位信號(hào)和垂直相位信號(hào)分別通過(guò)零比較器控制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方向。當(dāng)比較器輸出為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器減計(jì)數(shù)；當(dāng)比較器輸出為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器增計(jì)數(shù)。水平相位信號(hào)有正負(fù)之分，如果水平相位信號(hào)為正，當(dāng)平衡按鍵按下時(shí)，計(jì)數(shù)器開(kāi)始減計(jì)數(shù)，使得數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出逐漸減小，這樣水平相位信號(hào)也就逐漸減小，直到減小為零。

如果水平相位信號(hào)為負(fù)，當(dāng)平衡按鍵按下時(shí)，計(jì)數(shù)器開(kāi)始增計(jì)數(shù)，使得數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出逐漸增大，這樣水平相位信號(hào)也就逐 漸增大，直到增大到零。垂直相位信號(hào)的調(diào)整也同理。調(diào)整的最終結(jié)果是使得水平相位信號(hào)和垂直相位信號(hào)逐漸向零點(diǎn)靠近，從而完成自動(dòng)平衡過(guò)程，使空載傳感器的輸出為零。

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