傾角傳感器原理,，傾角傳感器經(jīng)常用于系統(tǒng)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”三種傾角傳感器,下面就它們的工作原理進(jìn)行介紹?！肮腆w擺”式慣性器件：固體擺在設(shè)計中普遍采用力平衡式伺服系統(tǒng),如圖1所示,其由擺錘,、擺線,、支架組成擺錘受重力G與擺拉力T的作用,其合外力F為:(1)傾角傳感器原理F=Gsinθ=mgsinθ(1),，其中,θ為擺線與垂直方向的夾角,。在小角度范圍內(nèi)測量時,可以認(rèn)為F與θ成線性關(guān)系。如應(yīng)變式傾角傳感器就基于此原理,。重力感應(yīng)傾角傳感器利用重力對傳感器內(nèi)部的加速度計進(jìn)行測量,，從而確定傾斜角度。天津重復(fù)性傾角傳感器

氣體擺式檢測器件的主要敏感元件為熱線,。電流流過熱線,，熱線產(chǎn)生熱量，使熱線保持一定的溫度,。熱線的溫度高于它周圍氣體的溫度，動能增加,，所以氣體向上流動,。在平衡狀態(tài)時，如圖4(a)所示,，熱線處于同一水平面上,，上升氣流穿過它們的速度相同，即V1=V1′,，這時,，氣流對熱線的影響相同,，由式(7)可知，流過熱線的電流也相同,，電橋平衡,。當(dāng)密閉腔體傾斜時，熱線相對水平面的高度發(fā)生了變化,，如圖4(b)所示,，因為密閉腔體中氣體的流動是連續(xù)的，所以熱氣流在向上運動的過程中,，依次經(jīng)過下部和上部的熱線,。若忽略氣體上升過程中克服重力的能量損失，則穿過上部熱線的氣流已經(jīng)與下部熱線的產(chǎn)生熱交換,，使穿過兩根熱線時的氣流速度不同,，這時V2￠>V2，因此流過兩根熱線的電流也會發(fā)生相應(yīng)的變化,，所以電橋失去平衡,，輸出一個電信號。傾斜角度不同,，輸出的電信號也不同,。云南總線傾角儀傾角傳感器可以實現(xiàn)多種防護等級，如IP65,、IP67,、IP68等。

應(yīng)用,，傾角傳感器應(yīng)用于監(jiān)測大型鋪管船吊鉤擺動,，無線傾角傳感器及其數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將傾角傳感器通過無線連接的形式加以利用,。吊鉤傾角數(shù)據(jù)經(jīng)可控硅角度傳感器采集,，預(yù)處理，轉(zhuǎn)化為串口通信,，進(jìn)入到以CC1020為主要的無線模塊后,，以模塊的形式傳送給CC1020基站，然后進(jìn)入到工控機采集系統(tǒng),。利用計算機上的診斷算法,，從而判斷運行狀況。液體擺傾角傳感器介于兩者之間,但系統(tǒng)穩(wěn)定,在高精度系統(tǒng)中,應(yīng)用較為普遍,且國內(nèi)外產(chǎn)品多為此類,。

分析對比 固,、液、氣體擺性能差異,，基于固體擺,、液體擺及氣體擺原理研制的傾角傳感器而言,，它們各有所長。在重力場中,，固體擺的敏感質(zhì)量是擺錘質(zhì)量,，液體擺的敏感質(zhì)量是電解液，而氣體擺的敏感質(zhì)量是氣體,。氣體是密封腔體內(nèi)的獨一運動體,，它的質(zhì)量較小，在大沖擊或高過載時產(chǎn)生的慣性力也很小,，所以具有較強的抗振動或沖擊能力,。但氣體運動控制較為復(fù)雜，影響其運動的因素較多,，其精度無法達(dá)到武器系統(tǒng)的要求,。固體擺傾角傳感器有明確的擺長和擺心，其機理基本上與加速度傳感器相同,。在實用中產(chǎn)品類型較多如電磁擺式,，其產(chǎn)品測量范圍、精度及抗過載能力較高,，在武器系統(tǒng)中應(yīng)用也較為普遍,。傾角傳感器可以實現(xiàn)報警功能，當(dāng)傾斜角度超過設(shè)定范圍時發(fā)出警報,。

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(yīng)時間非常短而不穩(wěn)定。同時,，可以使用內(nèi)部濾波功能,，以實現(xiàn)在振動場合測量傾角的目標(biāo)。通過雙軸的配合,，其原理是用歐拉角的形式表示一個坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)動,，可以實現(xiàn)360度傾角的測量。產(chǎn)品已經(jīng)非常穩(wěn)定,。在一些需要進(jìn)行全量程傾角測量的場合,，選擇360度產(chǎn)品是比較理想的。電容式傾角傳感器具有精度高,、非接觸式測量、體積小,、可靠性高等優(yōu)點,，但也存在受溫度影響,、價格較高、對電源要求高等缺點,。傾角傳感器的作用是提供準(zhǔn)確的傾斜角度信息,，用于控制和監(jiān)測各種設(shè)備和系統(tǒng)。廣西無線傾角傳感器

傾角傳感器采用分布式傳感技術(shù),，可實現(xiàn)多點位同時傾斜監(jiān)測,。天津重復(fù)性傾角傳感器

理論基礎(chǔ)是牛頓第二定律：根據(jù)基本的物理原理，在一個系統(tǒng)內(nèi)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(jìn)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(dāng)傾角傳感器靜止時也就是側(cè)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(tài)測量或者準(zhǔn)靜態(tài)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(zhǔn)確了,，因此，常用的做法是增加mems陀螺芯片,，并采用優(yōu)先的卡爾曼濾波算法,。加速度3個軸，陀螺儀3個軸,，所以這類產(chǎn)品也叫6軸或VG（vertical gyro）,。天津重復(fù)性傾角傳感器