傾角傳感器：傾角傳感器
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傾角傳感器
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角度計量是幾何量計量的重要組成部分。角度量的范圍廣，平面角按平面所在的空間位置可分為：在水平面內的水平角(或稱方位角)，在垂直面內的垂直角(或傾斜角)，空間角是水平角和垂直角的合成；按量程可分為圓周分度角和小角度；按標稱值可分為定角和任意角；按組成單元可分為線角度和面角度；按形成方式可分為固定角和動態角，固定角是指加工或裝配成的零組件角度，儀器轉動后恢復至靜態時的角位置等；動態角是指物體或系統在運動過程中的角度，如衛星軌道對地球赤道面的夾角，精密設備主軸轉動時的軸線角漂移，測角設備在一定角速度和角加速度運動時，輸出的實時角度信號等。傾角傳感器又稱作傾斜儀、測斜儀、水平儀、傾角計，經常用于系統的水平角度變化測量，水平儀從過去簡單的水泡水平儀到的電子水平儀是自動化和電子測量技術發展的結果。作為一種檢測工具,它已成為橋梁架設、鐵路鋪設、土木工程、石油鉆井、航空航海、工業自動化、智能平臺、機械加工等領域不可缺少的重要測量工具。電子水平儀是一種非常精確的測量小角度的檢測工具，用它可測量被測平面相對于水平位置的傾斜度、兩部件相互平行度和垂直度。
中文名
傾角傳感器
用 途
用于系統的水平測量
基本原理
理論基礎是牛頓第二定律
發展歷史
隨著MEMS 技術的發展
目錄
1
基本原理
2
發展歷史
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特點
?
用途
3
應用場合
4
應用特點
?
濾波功能
?
傾角測量
5
應用案例
傾角傳感器基本原理
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語音
傾角傳感器
理論基礎是牛頓第二定律：根據基本的物理原理，在一個系統內部，速度是無法測量的，但卻可以測量其加速度。如果初速度已知，就可以通過積分算出線速度，進而可以計算出直線位移，所以它其實是運用慣性原理的一種加速度傳感器。當傾角傳感器靜止時也就是側面和垂直方向沒有加速度作用，那么作用在它上面的只有重力加速度。重力垂直軸與加速度傳感器靈敏軸之間的夾角就是傾斜角了。一般意義上的傾角傳感器是靜態測量或者準靜態測量，一旦有外界加速度，那么加速度芯片測出來的加速度就包含外界加速度，故而計算出來的角度就不準確了，因此，常用的做法是增加mems陀螺芯片，并采用優先的卡爾曼濾波算法。加速度3個軸，陀螺儀3個軸，所有這里產品也叫6軸或VG（vertical gyro）。
傾角傳感器發展歷史
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隨著MEMS 技術的發展，慣性傳感器件在過去的幾年中成為最成功,應用最廣泛的微機電系統器件之一，而微加速度計（microaccelerometer）就是慣性傳感器件的杰出代表。作為最成熟的慣性傳感器應用，在的MEMS 加速度計有非常高的集成度，即傳感系統與接口線路集成在一個芯片上。傾角傳感器把MCU，MEMS加速度計，模數轉換電路，通訊單元全都集成在一塊非常小的電路板上面?？梢灾苯虞敵鼋嵌鹊葍A斜數據，讓人們更方便的使用它。
傾角傳感器特點
硅微機械傳感器測量(MEMS)以水平面為參面的雙軸傾角變化。輸出角度以水準面為參考，基準面可被再次校準。數據方式輸出，接口形式包括RS232、RS485和可定制等多種方式?？雇饨珉姶鸥蓴_能力強。 承受沖擊振動G。
傾角傳感器用途
傾角傳感器用于各種測量角度的應用中。例如，高精度激光儀器水平、工程機械設備調平、遠距離測距儀器、高空平臺安全保護、定向衛星通訊天線的俯仰角測量、船舶航行姿態測量、盾構頂管應用、大壩檢測、地質設備傾斜監測、火炮炮管初射角度測量、雷達車輛平臺檢測、衛星通訊車姿態檢測等等。
傾角傳感器應用場合
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角度測量，零位調整，水平調整傾角開關（十二路開關信號）安全控制，報警，監控機械臂，大壩，建筑，橋梁角度測量對準控制，彎曲控制。初始位置控制，傾角姿態記錄儀
傾角傳感器應用特點
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高精度單軸傾斜角度傳感器以基于電容式3D-MEMS技術的單軸傾斜角度傳感器，在全溫區都能表現出它的可靠性，超凡的穩定性及史無前例的高精度。傾斜角度傳感器系列傾斜角度傳感器根據汽車行業的可靠性、穩定性要求所設計、生產和測試的。系列傾斜角度傳感器具有顯著的負載能力和非常好的沖擊耐久性，而不需要附加的其他器件。傾角傳感器是模擬加速度傳感器產品中的一員，與加速度傳感器完全兼容。
雙軸傾角傳感器
傾角傳感器可以調節輸出頻率，內置零位調整，可以根據要求定制零位調整按鈕，從而實一定的角度置零的功能。這對于要測量相對傾角的場合非常有用，使用完畢后可以重新回歸零位。傾角傳感器在這種場合使用，只要將傳感器固定在一定的平面，測量前使用零位按鈕實現清零功能，傳感器在此之后讀出來的數據就是相對于該平面的相對傾角。
傾角傳感器濾波功能
當要求輸出比較穩定時，建議使用比較平緩的輸出，以使輸出的值趨向平和，而變化不至于太劇烈。如果要求非常及時的輸出，比如在測量有較高頻率的振動的場合，可以使用高頻輸出，不過，輸出會因為響應時間非常短而不穩定。同時，可以使用內部濾波功能，以實現在振動場合測量傾角的目標。
傾角傳感器傾角測量
通過雙軸的配合，其原理是用歐拉角的形式表示一個坐標系的轉動，可以實現360度傾角的測量。產品已經非常穩定。在一些需要進行全量程傾角測量的場合，選擇360度產品是比較理想的。
傾角傳感器應用案例
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1.應用于農用翻斗車由于翻斗車通常會在有一定坡度的環境中工作，所以大量的翻斗車生產廠家都在車上裝有一個雙軸的傾角傳感器，并設計有專門的顯示儀表顯示傳感器測量出來的角度，為駕駛員安全駕駛提供可靠的參考數據。不僅如此，當翻斗車在相對水平的公路上行駛時，傾角傳感器也能測量到當前行駛時的傾斜角度，為車體結構的微量改變提供準確的參考數據。2.應用于塔式起重機在塔式起重機防傾翻監控儀中，其中主要的一部分是傾角傳感器。傾角傳感器的作用在于實時測量塔身傾斜的角度。由于塔身頂端的傾角變化很小，傾角傳感器采樣頻率要在0.5-10Hz范圍內，測量精度高于0.05度。同時要過濾掉塔頂震動引起的噪聲、保證通信可靠、判斷準確。3.應用于板式傳送機在板式傳送機安裝過程中，可以將傾角傳感器安裝于傳送機的頂部，可以直接測量出傳送機的當前傾斜角度大大簡化了安裝過程，在使用過程中，可以利用軟件還設置報警角度，省時省心。由此可以看出，借助傾角傳感器代替以前憑經驗安裝，大大提高了板式傳送機的安裝速度和工作效率。4.應用于數控機床在數控機床零件加工的過程中，怎么保證加工的幾何精度呢。這就取決于數控機床的幾何精度的，數控機床的幾何精度綜合反映機床的關鍵零部件組裝后的幾何形狀誤差,而傾角傳感器是控制數控機床幾何精度的最佳選擇。數控機床的幾何精度檢查包括：工作臺面的平面度、各坐標方向移動的相互垂直度、X坐標方向移動時工作臺面的平行度、Y坐標方向移動時工作服臺面的平行度等方面，通常在這些的檢查項目中使用水準儀，但隨著科技的發展，傳感器技術的提高，在數控機床的幾何精度檢查中逐漸開始使用傾角傳感器來對平面度和垂直度的檢查，傾角傳感器不僅能夠得知平面是否水平或垂直，還能定量的知道水平或垂直到什么程度，更好的為機床的幾何精度進行檢查。
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直川科技
上海直川電子科技有限公司
傾角傳感器應用在西門子醫療新型X光機RAD3系統
隨著人們生活水平的提高，人們對醫療越來越重視，對醫療設備的要求也是水漲船高。X光機就是其中一種。X光機是產生X光的設備，其主要由X光球管和X光機電源以及控制電路等組成，而X光球管又由陰極燈絲 （Cathod）和陽極靶（Anode）以及真空玻璃管組成，X光機電源又可分為高壓電...
2021-03-300
科沃電子傳感器供應商
品牌企業
SCL3300-D01現貨Murata一級代理商三軸數字輸出傾角傳感器
SCL3300-D01現貨一級代理商三軸數字輸出傾角傳感器[供電電壓] 3V~3.6V[輸出方式] Digital[軸數] X/Y/Z[輸出接口] SPI[封裝] 12-SMD[型號] SCL3300-D01[測量范圍] ±1.8g,±3.6g[靈敏度] 6000Count...
2021-04-290
直川科技
上海直川電子科技有限公司
傾角傳感器應用電動手術床上
我國醫療器械行業標準規定：手術床全臺面傾角不應小于25°，左右傾角不小于20°，頭板面上折角不小于30°、下折角不小于45°，背板面上折角不小于80°，背板與座板面夾角上折角不大于90°、下折角不大于160°，腰板面下折角不小于 90°。ZCT系列傾角傳采用5–36V供電，...
2021-05-170
智騰微電子
青島智騰微電子有限公司
學習帖，各類傾角傳感器工作原理大全
通常我們說的傾角傳感器也稱為傾角儀、傾斜傳感器等?？稍谥亓Φ淖?，測量物體的角度。通過對物體偏離水平位置的角度測量而反映出被測量對象偏離平衡位置的程度，進而給被測對象的制動控制提供控制信息。目前市場多位MEMS加速度傳感器的傾角傳感器，采用體積小、功耗低、響應速度快和高可靠...
2020-03-190
朱工說電路
別具一格的電路設計思維！
0-5V/0-10V和4-20mA在傾角傳感器中的使用
傾角傳感器又稱作傾斜儀、測斜儀、水平儀、傾角計，經常用于系統的相對角度變化測量，例如水平儀從過去簡單的水泡水平儀到現在的電子水平儀是自動化和電子測量技術發展的結果。傾角傳感器用于各種測量角度的應用中。例如，高精度激光儀器水平、工程機械設備調平、遠距離測距儀器、高空平臺安全保...
2020-11-030
傾角傳感器：傾角傳感器_1
傾角傳感器：傾角傳感器又稱傾角儀，用于測量在重力作用下的物體的傾斜角度。這些傾角及水平測量儀器計量出俯仰角與/或滾轉角并通過合適的電氣接口輸出這些數值。傾角傳感器非常易于在應用中使用，因為除了本身的安裝外它無需特定機械安裝結構，簡化設計工程師的設計要求。
我們提供給您的傾角傳感器包含：普通工業級系列傾角傳感器和高精度系列傾角傳感器，全部是基于歐洲技術、精密的裝配后而呈現給您的，我們希望我們提供的精密傾角傳感器產品能讓您的產品更精密!
開地電子提供全系列歐標通用型傾角傳感器（Inclinometer）,提供的包括單軸(0-360°)及雙軸(±90°)全測量范圍，提供豐富的通訊接口：
● 測量范圍：單軸0-360°、雙軸±90°
● 通訊接口：Analog 4-20mA、Analog 0-10V、RS232、SSI(RS422)、ProfiBUS-DP、 CAN & CANopen、DeviceNET、ModBUS
● 測量精度：0.1°、0.01°
● 外殼材質：工業塑料外殼、重載鋁外殼
應用領域：
工業閥、水與廢水
物料運輸
醫療設備
移動機械
石油和天然氣
可再生能源
傾角傳感器：傾角傳感器_2
單測量軸傾角傳感器BSI可為您提供單軸360°全覆蓋測量。它能可靠監測旋轉運動，并實現持續跟蹤。因此這類傳感器完美適用于過程控制。單軸傳感器可采用兩種不同測量原理：如果您在整個測量和溫度范圍內均需要較高的精度，可選擇基于液體的傾角傳感器。而基于MEMS (微機電系統) 的傾角傳感器則適合對靈活性要求更高的應用。
特點
基于液體的傾角傳感器可提供Modbus以及4-20 mA接口高重復精度，高精確性溫度漂移極小堅固而緊湊的金屬殼體安裝簡便 – 外殼上有四個固定孔基于MEMS (微機電系統)的傾角傳感器獲得UL和CE認證接口：4-20 mA、0-10 V提供大量不同的測量范圍供選擇通過定心功能 (校準) 實現靈活安裝滿足不同要求的兩種類型緊湊型結構節省空間
傾角傳感器：傾角傳感器_3
成線性關系。如應變式傾角傳感器就
基于此原理。
?
?2
、“液體擺”式慣性器件
?
?
?
液體擺的結構原理是在玻璃殼體內裝有導電
液，并有三根鉑電極和外部相連接，三根電極相互平行且間距相等，如圖
2
所示。
當殼體水平時，電極插入導電液的深度相同。如果在兩根電極之間加上幅值相等的
交流電壓時，電極之間會形成離子電流，兩根電極之間的液體相當于兩個電阻
RI
和
RIII
。若液體擺水平時，則
RI
＝
RIII
。當玻璃殼體傾斜時，電極間的導電液不
相等，三根電極浸入液體的深度也發生變化，但中間電極浸入深度基本保持不變。
如圖
3
所示，左邊電極浸入深度小，則導電液減少，導電的離子數減少，電阻
RI
增大，相對極則導電液增加，導電的離子數增加，而使電阻
RIII?
減少，即
RI
＞
RIII
。反之，若傾斜方向相反，則
RI
＜
RIII
。
?
?
?
在液體擺的應用中也有根
據液體位置變化引起應變片的變化，從而引起輸出電信號變化而感知傾角的變化。
在實用中除此類型外，還有在電解質溶液中留下一氣泡，當裝置傾斜時氣泡會運動
使電容發生變化而感應出傾角的“液體擺”。
?
?
3?“氣體擺”式慣性器件
?
?
?
氣體在受熱時受到浮升力的作用，如同固體擺
和液體擺也具有的敏感質量一樣，熱氣流總是力圖保持在鉛垂方向上，因此也具有
擺的特性?！皻怏w擺”式慣性元件由密閉腔體、氣體和熱線組成。當腔體所在平面
相對水平面傾斜或腔體受到加速度的作用時，熱線的阻值發生變化，并且熱線阻值
的變化是角度
q
或加速度的函數，因而也具有擺的效應。其中熱線阻值的變化是氣
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文章標簽：傳感器 , 加速度傳感器
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