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倾角传感器的相关知识

来源:暂无 浏览量:载入中...发布时间:2020.07.30


角度计量是几何量计量的重要组成部分。角度量的范围广,平面角按平面所在的空间位置可分为:在水平面内的水平角(或称方位角),在垂直面内的垂直角(或倾斜角),空间角是水平角和垂直角的合成;按量程可分为圆周分度角和小角度;按标称值可分为定角和任意角;按组成单元可分为线角度和面角度;按形成方式可分为固定角和动态角,固定角是指加工或装配成的零组件角度,仪器转动后恢复至静态时的角位置等;动态角是指物体或系统在运动过程中的角度,如卫星轨道对地球赤道面的夹角,精密设备主轴转动时的轴线角漂移,测角设备在一定角速度和角加速度运动时,输出的实时角度信号等。

倾角传感器又称作倾斜仪、测斜仪、水平仪、倾角计,经常用于系统的水平角度变化测量,水平仪从过去简单的水泡水平仪到现在的电子水平仪是自动化和电子测量技术发展的结果。作为一种检测工具,它已成为桥梁架设、铁路铺设、土木工程、石油钻井、航空航海、工业自动化、智能平台、机械加工等领域不可缺少的重要测量工具。电子水平仪是一种非常精确的测量小角度的检测工具,用它可测量被测平面相对于水平位置的倾斜度、两部件相互平行度和垂直度。

理论基础是牛顿第二定律: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。一般意义上的倾角传感器是静态测量或者准静态测量,一旦有外界加速度,那么加速度芯片测出来的加速度就包含外界加速度,故而计算出来的角度就不准确了,因此,现在常用的做法是增加mems陀螺芯片,并采用优先的卡尔曼滤波算法。加速度3个轴,陀螺仪3个轴,所有这里产品也叫6轴或VG(vertical gyro)

倾角传感器安装轴数分类可以分为单轴和双轴两个种类,单轴和双轴分别能测量什么角度,单轴倾角传感器只可以测绕一个轴产生的角度变化。双轴可以测相对与两个轴的角度变化。倾角传感器可以水平安装和垂直安装,根据安装的方式不同,单轴和双轴倾角传感器测量的角度也不同,双轴可以测量翻转和俯仰角,而单轴在选择水平安装时只能测翻转角或俯仰角,如果单轴在选择垂直安装时只能测翻转角,俯仰角不可选。


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