傾角感測器原理與應用
傾角感測器原理與應用 傾角感測器 - 基本原理 傾角感測器經常用於系統的水平測量，從工作原理上可分為“固體擺”式、“液體擺”式、“氣體擺”三種傾角感測器，傾角感測器還可以用來測量相對於水平面的傾角變化量。
理論基礎就是牛頓第二定律，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，就可以通過積分計算出線速度，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感測器。
當傾角感測器靜止時也就是側面和垂直方向沒有加速度作用，那麼作用在它上面的只有重力加速度。重力垂直軸與加速度感測器靈敏軸之間的夾角就是傾斜角了。
隨著MEMS 技術的發展，慣性感測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）就是慣性感測器件的傑出代表。作為最成熟的慣性感測器應用，現在的MEMS 加速度計有非常高的集成度，即感測系統與介麵線路集成在一個晶元上。
傾角感測器把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。可以直接輸出角度等傾斜數據，讓人們更方便的使用它。
其特點是： 硅微機械感測器測量(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，介面形式包括RS232、RS485和可定製等多種方式。抗外界電磁干擾能力強。
承受衝擊振動10000G。
傾角感測器 - “固體擺”式慣性器件
固體擺在設計中廣泛採用力平衡式伺服系統，如圖1所示，其由擺錘、擺線、支架組成， 擺錘受重力G和擺拉力T的作用，其合外力F為：
（1） 其中，θ為擺線與垂直方向的夾角。在小角度範圍內測量時，可以認為F與θ成線性關係。如應變式傾角感測器就基於此原理。
傾角感測器 - “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，並有三根鉑電極和外部相連接，三根傾角感測器
典型應用場合： 應用
角度測量，水平調整，零位調整
傾角開關（十二路開關信號），
安全控制，監控，報警
機械臂，大壩，建築，橋樑角度測量
對準控制，彎曲控制。
初始位置控制，傾角姿態記錄儀
汽車四輪定位
傾角感測器應用特點：
可以調節輸出頻率，內置零位調整，可以根據要求定製零位調整按鈕，從而實現在一定的角度置零的功能。這對於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。在這種場合使用，只要將感測器固定在一定的平面，測量前使用零位按鈕實現清零功能，感測器在此之後讀出來的數據就是相對於該平面的相對傾角。
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，而變化不至於太劇烈。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。
全量程傾角測量：通過雙軸的配合，可以實現360度傾角的測量。目前產品已經非常穩定。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。
