随着MEMS 技术的发展,惯性传感器件在过去的几年中成为较成功,应用较普遍的微机电系统器件之一,而微加速度计(microaccelerometer)就是惯性传感器件的杰出表示。作为较成熟的惯性传感器应用,在的MEMS 加速度计有非常高的集成度,即传感系统与接口线路集成在一个芯片上。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。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。随着MEMS 技术的发展,惯性传感器件在过去的几年中成为较成功,应用较普遍的微机电系统器件之一,而微 加速度计(microaccelerometer)就是惯性传感器件的杰出表示。作为较成熟的惯性传感器应用,现在的MEMS加速度计有非常高的集成度,即传感系统与接口线路集成在一个芯片上。电容感应倾角传感器利用电容变化来测量物体的倾斜角度,通过测量电容的变化来计算角度。云南欧拉角型倾角传感器
倾角传感器,其主要技术在于应用惯性原理,主要理论依据源于牛顿的第二定律。其基本原理在于,一个系统内,尽管速度无法直接测量,但加速度却可准确测定。一旦初始速度已知,通过积分运算,我们可以推算出线速度,进而求得直线位移。因此,倾角传感器实质上是利用惯性原理的加速度感应装置。鉴于倾角传感器的高精度、监测准确和预警及时的特性,它在各种环境下均能保持出色的性能,几乎不受外界干扰,且操作简便,因此普遍应用于各种角度测量场景。云南欧拉角型倾角传感器防水、防尘、抗振动的设计,使倾角传感器能在恶劣环境下正常工作。
数控机床的几何精度检查包括:工作台面的平面度、各坐标方向移动的相互垂直度、X坐标方向移动时工作台面的平行度、Y坐标方向移动时工作服台面的平行度等方面,通常在这些的检查项目中使用水准仪,但随着科技的发展,传感器技术的提高,在数控机床的几何精度检查中逐渐开始使用倾角传感器来对平面度和垂直度的检查,倾角传感器不只能够得知平面是否水平或垂直,还能定量的知道水平或垂直到什么程度,更好的为机床的几何精度进行检查。
应用案例:1.应用于农用翻斗车,由于翻斗车通常会在有一定坡度的环境中工作,所以大量的翻斗车生产厂家都在车上装有一个双轴的倾角传感器,并设计有专门的显示仪表显示传感器测量出来的角度,为驾驶员安全驾驶提供可靠的参考数据。不只如此,当翻斗车在相对水平的公路上行驶时,倾角传感器也能测量到当前行驶时的倾斜角度,为车体结构的微量改变提供准确的参考数据。2.应用于塔式起重机,在塔式起重机防倾翻监控仪中,其中主要的一部分是倾角传感器。倾角传感器的作用在于实时测量塔身倾斜的角度。由于塔身顶端的倾角变化很小,倾角传感器采样频率要在0.5-10Hz范围内,测量精度高于0.05度。同时要过滤掉塔顶震动引起的噪声、保证通信可靠、判断准确。倾角传感器可实现对设备、建筑结构等倾斜程度的实时监测。
固、液、气体摆性能比较,就基于固体摆、液体摆及气体摆原理研制的倾角传感器而言,它们各有所长。在重力场中,固体摆的敏感质量是摆锤质量,液体摆的敏感质量是电解液,而气体摆的敏感质量是气体。气体是密封腔体内的独一运动体,它的质量较小,在大冲击或高过载时产生的惯性力也很小,所以具有较强的抗振动或冲击能力。但气体运动控制较为复杂,影响其运动的因素较多,其精度无法达到武器系统的要求。固体摆倾角传感器有明确的摆长和摆心,其机理基本上与加速度传感器相同。在实用中产品类型较多如电磁摆式,其产品测量范围、精度及抗过载能力较高,在武器系统中应用也较为普遍。在机械制造领域,倾角传感器用于机器人的姿态控制和工件加工的精度控制。云南欧拉角型倾角传感器
倾角传感器可在航空航天领域中用于导航系统、飞行仪表等。云南欧拉角型倾角传感器
下面我们来介绍一下另一种倾角传感器,“气体摆”式惯性器件,气体在受热时受到浮升力的作用,如同固体摆与液体摆也具有的敏感质量一样,热气流总就是力图保持在铅垂方向上,因此也具有摆的特性。“气体摆”式惯性元件由密闭腔体、气体与热线组成。当腔体所在平面相对水平面倾斜或腔体受到加速度的作用时,热线的阻值发生变化,并且热线阻值的变化就是角度q或加速度的函数,因而也具有摆的效应。其中热线阻值的变化就是气体与热线之间的能量交换引起的。云南欧拉角型倾角传感器