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数字倾角传感器有哪几种?工作原理是?

日期: 2022-11-18
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数字倾角传感器的出现,可谓是改变了整个测量体系。因其可以用更为简便、简单的方式,来测量测量相对于水平面的倾角变化量。而且这一仪器自出现至今,已经经过了几代人的技术加持,这个仪器现在已经足够地简单易上手,但许多人对它的工作原理以及分类,却还是一知半解,下面就简单给大家讲讲这个日常总能出现的仪器,它到底是怎么运作的。

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数字倾角传感器的工作理论,其实非常简单,它就是大名鼎鼎的牛顿二定律。根据基本物理原理可知,在一个系统内部,其速度都是无法测量的,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,来进行设计的一种加速度传感器。

而在明白了这一点之后,就能明白倾角传感器的原理了。其在静止时,也就是侧面和垂直方向没有加速度作用的情况下,作用在它上面的只有重力加速度。此时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。发明这个仪器设备的科学家,深谙大道至简的道理。

目前市面上常见的倾角传感器,是把MCU,MEMS加速度计,模数转换电路,通讯单元,都集成在一块小巧的电路板上,其可以直接输出角度等倾斜数据,让使用者得以更方便的读取。并且在输出角度以水准面为参考,基准面可被再次校准的设计下,整个仪器的抗外界电磁干扰能力也得到了增强。

目前数字倾角传感器常用于系统的水平测量,从工作原理上可分为固体摆式、液体摆式和气体摆式三种倾角传感器。但无论是哪一种,其使用起来都是一样的得心应手。不过要因地制宜地选择合适的倾角传感器方能更准确地读好倾斜角,否则误差会变得非常大。

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