倾角传感器的理论基础就是牛顿*二定律,根据基本的物理原理,在一个系统内部,速度是无法测量的,但却可以测量其加速度。如果初速度已知,就可以通过积分计算出线速度,进而可以计算出直线位移。所以它其实是运用惯性原理的一种加速度传感器。
当倾角传感器静止时也就是侧面和垂直方向没有加速度作用,那么作用在它上面的只有重力加速度。重力垂直轴与加速度传感器灵敏轴之间的夹角就是倾斜角了。倾角传感器把MCU,MEMS加速度计,模数转换电路,通讯单元全都集成在一块非常小的电路板上面。可以直接输出角度等倾斜数据,让人们更方便的使用它。
倾角传感器应用范围
1.、在潜艇上水平台校准上应用,罗经、计程仪都对水平度要求很高,便携式水平校准仪。
2、基槽清平机上应用,用于地基基槽和农田地面平整。对平整度进行监测和控制。
3、水田平地机,用于南方水田土壤平整,水田精细平整技术是在水稻生产过程中节约灌溉用水、提高肥料利用率、抑制杂草生长,提高水稻产量、减少生产成本的重要措施。
4、倾角传感器在车载光电跟踪设备上应用。在光电跟踪设备基座上安装双轴倾角传感器,实时监测基座的水平度,保证车载光电跟踪设备高精度工作。
5、倾角传感器用于城市管道机器人。
6、倾角传感器在船舶气囊下水过程中的应用。
7、倾角传感器在船载水平平台上应用,用于船载卫星跟踪天线的底座,以保持天线始终处于水平状态,对平台进行实时控制,可以隔离船体的俯仰和横滚运动,使平台处于水平。
8、倾角传感器在大型光电设备基准平面自动调平系统上的应用。由安装在基座上的倾角传感器检测基准平面的倾角大小及方向,将此角度根据调平算法换算为若干个机械支腿的伸长量,驱动机械支腿伸长使基准平面达到水平。
9、倾角传感器用于大型铺管船吊钩摆动进行监测和调整。
10、倾角传感器在陆地大型吊车上应用。
倾角传感器安装方式
接触到倾角传感器人都知道,倾角传感器就是用一个倾角传感器灵敏器件测量数据,然后通过一些列的变换,后转化成角度数据,有的时候对角度的误差要求不高,但有的时候要求确实非常的严格。对于角度误差方面除了传感器本身的固有属性之外,对安装方式也有要求。倾角传感器的安装方式大致可以分为两种,一种是水平安装,另外一种是垂直安装(贴墙安装)。
水平安装,显而易见就是把倾角传感器水平放在一个平面上,比如地面、桌面等,垂直安装则是把倾角传感器安装在垂直于大地的一个稳定的面上,比如墙面等。
一般情况下,产品在出厂的时候都是以理想的水平面为基准的,如果在我们在使用的时候只是放在一个平台上,此时的应该有角度输出的,即该平面不是水平面,这是水平安装的情况。当垂直安装(贴墙安装)的时候,理论同水平安装。
所以固定倾角传感器的底座好是可调整的平面,在使用过程中,客户仍然可以根据自己的需要自定义水平面,比如,把桌面作为水平面等。
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?本文将回答您这些问题。
首先介绍一下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。
根据力学物理原理可以知道,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*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,振动都会导致姿态角测量不准确。
西星科技的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。