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如何选择倾角传感器

 

 

       倾角传感器又被称作叫角度传感器,顾名思义就是通过传感器技术来测量载体的角度。倾角传感器的应用越来越广泛,在雷达天线角度的测量,桥梁,山体,大坝,高耸建筑,工程车机械臂测角等姿态检测领域都有广泛的应用。
       现在市面上的倾角传感器种类,厂家,型号很多,那么如何区别传感器的性能优劣,如何选择一款适合您应用的产品呢?好的产品和差的差异在哪?

  1. 倾角传感器的基本物理原理

       倾角传感器通过传感器芯片采集重力加速度在传感器敏感轴上的分量大小,通过控制单元对芯片传输的脉冲信号进行处理,计算出倾角大小,再经过通讯单元输出到网络,总线接口或显示屏上。
根据物理力学原理可以知道,当对象与基准平面有一个角度的夹角时,其运动方向的加速度与重力加速度的比值和没有夹角时其加速度与重力加速度的夹角α 是不同的。根据力的分解,重力加速度就会有分量作用在Ax方向,且Ax=gsinα,于是可以得到倾斜角α=sin-1(Ax/g)。

 

       

       根据该原理我们知道,倾角传感器具有两个特性:
        1) 传感器测旋转是以水平面轴为基准的,所以传感器无需安装在载体的旋转轴上,这对载体的测量安装带来很大的便利。
        2) 倾斜角α能够正确反映载体姿态的变化的前提是载体处于静止状态,任何运动,振动等运动都会导致姿态角测量不准确。
        倾角传感器基本分为两种类型,一种类型可以称为静态倾角传感器,其基本原理如上所述,这类传感器比较多的应用于大坝,桥梁,高耸建筑等静态或准静态物体的监测。
       另外一种类型是动态倾角传感器,这类传感器采用最新的惯导技术,避免传感器在运动,振动过程中精度丧失的问题,可以应用于车辆,飞机,工程机械,机器人等运动载体,在运动中高精度测量载体的姿态。目前大多数厂家的倾角传感器都无法满足在运动,振动中精确测量的要求。
        所以用户在选择倾角传感器时需要知道传感器的这些物理特性:
        最重要的是使用环境的要求,是静态测量还是动态测量?
        静态测量选用静态倾角传感器,动态测量选用动态倾角传感器。
        测量的范围是多少?一般产品的量程有±15°,±30°,±90°,±180°。
        测量的精度要求?静态倾角传感器的精度通常较高,可以到0.1度,0.01度等。
        另外产品接口选用哪种类型?
        一般数字接口有232,485,CAN,Modbus RTU等,模拟接口0-5V,4-20mA等。