加速度倾角传感器：依据加速度姿态角计算模块倾角_盘点倾角传感器的10大应用场景

倾角传感器，是一种测量相对于水平面的倾角变化量的传感器。

其实，倾角传感器是运用惯性原理的一种加速度传感器。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。

倾角传感器被用于各种测量角度的应用中。例如，高精度激光仪器水平、工程机械设备调平、远距离测距仪器、高空平台安全保护、定向卫星通讯天线的俯仰角测量、船舶航行姿态测量、盾构顶管应用、大坝检测、地质设备倾斜监测、火炮炮管初射角度测量、雷达车辆平台检测、卫星通讯车姿态检测等等。

1、海事地理

山体滑坡，雪崩——双轴倾角传感器配合液位传感器用于山体滑坡或雪崩监测，通过无线传感系统将数据传输到中央控制系统，实时监测山体状态，可以有效减小山体滑坡带来的损失。

2、建筑工程

高层建筑安全监测——目前世界上摩天大楼越来越多，为了监测大楼的安全性能，可以应用高精度的伺服倾角传感器，该系列倾角传感器可以感应微小角度的变化，可以用于大楼摆幅、震动、倾斜等监测。

3、水库大坝

大坝安全监测——大坝垮塌事故已经发生多次，为了及时发出预警信号，减少财产损失，通过倾角传感器的监测、观测仪器和设备，以及时取得反映大坝和基岩性态变化以及环境对大坝作用的各种数据的观测和资料处理等工作。其目的是分析估计大坝的安全程度，以便及时采取措施，设法保证大坝安全运行。

4、挖掘机械

挖掘机——为了实现挖掘机的三维空间定位，在安装工作装置各关节角度传感器的基础上，又安装平台回转角度检测装置和平台倾角传感器，并在斗杆上安装激光接收仪用于检测地面激光发射器发射的水平机关相对于接收仪零位的高度。建立挖掘机的运动学模式，推导车体相对于大地的坐标变换矩阵，即完成三维空间的车体定位，并得到常用简单的车体高程定位公式，实现挖掘机挖掘轨迹的三维空间定位为实现挖掘机的三维空间轨迹精确与挖掘机深度控制打下基础。

5、现代汽车

汽车四轮定位——随着电子技术的发展和应用，汽车的安全性、舒适性和智能性越来越高。汽车侧向倾斜角度传感器的应用是防止汽车在行驶中发生倾翻事故的一种有效方法。是提高汽车安全性的重要措施，特别是越野车。双层客车等重心较高的汽车更有必要性。汽车倾翻的实质是：行驶中向外的倾翻力矩大于向里的稳定力矩，当重心高度一定时，倾斜力矩油倾翻力(向外的侧向力)决定。

6、机器人

机器人——近年来机器人技术发展很快，欧美等工业发达国家早就开始对各种机器人进行系统的研究，随着科技的进步和时间的推移，取得了大量的研究成果。我们知道机器人上应用了大量的传感器，其中倾角传感器可以实时监测机器人的状态。

7、铁路铁轨

轨检仪：目前的轨道测量方式智能程度差,测量精度低,操作时间长,迫切需要设计一种适用于一般使用的便携式智能化轨道检测仪倾角传感器用于轨检仪，用于实时检测铁道的倾斜度和高度差。

8、输电线塔

输电线铁塔倾斜智能监测——输电线铁塔的倒塌事件时有发生，一旦发生倒塌，将会造成巨大的损失，倾角传感器应用于输电线铁塔倾斜角度监测，可以实时监测输电线倾斜角度，一旦因为大风等自然灾害导致倾斜角度过大，实时发出预警信号，由工作人员维修减少损失。

9、平台控制

船载水平平台——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。

10、太阳能

太阳能——太阳能是一种清洁的能源，它的应用正在世纪范围内普遍的增长，利用太阳能发电就是一个使用太阳能的方式，因此为了得到充足的利用太阳能，如何选择太阳能电池方位角与倾斜角是一个重要的问题，利用倾角传感器调整角度，将太阳能的利用率进一步提高。

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倾角传感器
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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。
中文名
倾角传感器
用    途
用于系统的水平测量
基本原理
理论基础是牛顿第二定律
发展历史
随着MEMS 技术的发展
目录
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基本原理
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发展历史
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特点
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用途
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应用场合
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应用特点
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滤波功能
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倾角测量
5
应用案例
倾角传感器基本原理
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倾角传感器
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，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）。
倾角传感器发展历史
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随着MEMS 技术的发展，惯性传感器件在过去的几年中成为最成功,应用最广泛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代表。作为最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。
倾角传感器特点
硅微机械传感器测量(MEMS)以水平面为参面的双轴倾角变化。输出角度以水准面为参考，基准面可被再次校准。数据方式输出，接口形式包括RS232、RS485和可定制等多种方式。抗外界电磁干扰能力强。 承受冲击振动G。
倾角传感器用途
倾角传感器用于各种测量角度的应用中。例如，高精度激光仪器水平、工程机械设备调平、远距离测距仪器、高空平台安全保护、定向卫星通讯天线的俯仰角测量、船舶航行姿态测量、盾构顶管应用、大坝检测、地质设备倾斜监测、火炮炮管初射角度测量、雷达车辆平台检测、卫星通讯车姿态检测等等。
倾角传感器应用场合
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角度测量，零位调整，水平调整倾角开关（十二路开关信号）安全控制，报警，监控机械臂，大坝，建筑，桥梁角度测量对准控制，弯曲控制。初始位置控制，倾角姿态记录仪
倾角传感器应用特点
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高精度单轴倾斜角度传感器以基于电容式3D-MEMS技术的单轴倾斜角度传感器，在全温区都能表现出它的可靠性，超凡的稳定性及史无前例的高精度。倾斜角度传感器系列倾斜角度传感器根据汽车行业的可靠性、稳定性要求所设计、生产和测试的。系列倾斜角度传感器具有显著的负载能力和非常好的冲击耐久性，而不需要附加的其他器件。倾角传感器是模拟加速度传感器产品中的一员，与加速度传感器完全兼容。
双轴倾角传感器
倾角传感器可以调节输出频率，内置零位调整，可以根据要求定制零位调整按钮，从而实一定的角度置零的功能。这对于要测量相对倾角的场合非常有用，使用完毕后可以重新回归零位。倾角传感器在这种场合使用，只要将传感器固定在一定的平面，测量前使用零位按钮实现清零功能，传感器在此之后读出来的数据就是相对于该平面的相对倾角。
倾角传感器滤波功能
当要求输出比较稳定时，建议使用比较平缓的输出，以使输出的值趋向平和，而变化不至于太剧烈。如果要求非常及时的输出，比如在测量有较高频率的振动的场合，可以使用高频输出，不过，输出会因为响应时间非常短而不稳定。同时，可以使用内部滤波功能，以实现在振动场合测量倾角的目标。
倾角传感器倾角测量
通过双轴的配合，其原理是用欧拉角的形式表示一个坐标系的转动，可以实现360度倾角的测量。产品已经非常稳定。在一些需要进行全量程倾角测量的场合，选择360度产品是比较理想的。
倾角传感器应用案例
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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。不仅如此，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。3.应用于板式传送机在板式传送机安装过程中，可以将倾角传感器安装于传送机的顶部，可以直接测量出传送机的当前倾斜角度大大简化了安装过程，在使用过程中，可以利用软件还设置报警角度，省时省心。由此可以看出，借助倾角传感器代替以前凭经验安装，大大提高了板式传送机的安装速度和工作效率。4.应用于数控机床在数控机床零件加工的过程中，怎么保证加工的几何精度呢。这就取决于数控机床的几何精度的，数控机床的几何精度综合反映机床的关键零部件组装后的几何形状误差,而倾角传感器是控制数控机床几何精度的最佳选择。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，倾角传感器不仅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。
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0-5V/0-10V和4-20mA在倾角传感器中的使用
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2020-11-030

加速度倾角传感器：倾角传感器，加速度传感器 ｜ 产品总览

从调平起重机、监测前端式装载机的倾角到控制电梯，倍加福的倾角和加速传感器具有多种用途。这些传感器均可确保精确测量，即使在恶劣条件下也能正常工作。得益于创新的分体式安装概念，F99 系列传感器的性能极其稳健：坚固的金属安装支架可为传感器模块提供冲击保护，还可在需要时快速轻松地更换传感器模块。安装后，支架可以保持在原位，无需进行重新调整或校准。单体式 F199 倾角传感器具有耐腐蚀铝制外壳，坚固耐用，能够以 ±0.15 的精度测量 0 至 360° 的倾角。
我们的倾角和加速度产品组合中的传感器可以满足您的每一项需求。

加速度倾角传感器：加速度传感器与倾角传感器的这些关系，你知道吗！慧联科技

随着MEMS技术的发展，惯性传感器在近几年中成为应用最为广泛的微机电系统器件之一。惯性传感器主要包含两类：一类是加速度传感器，另外一类是陀螺仪。有了加速度计和陀螺仪，就演变出各种应用系统，比如我们今天要谈到的倾角传感器，还有例如惯性测量单元（IMU），方位姿态参考系统（AHRS），惯性导航系统（INS）等。

倾角传感器的原理
  根据物理力学原理可以知道，当对象A与水平面有一个角度的夹角α时，根据力的分解原理，重力加速度就会有分量作用在Ax方向，且Ax=gsinα，于是倾斜角α=sin-1（Ax/g）。通过加速度传感器测量Ax，便可以知道当前物体与水平面的倾斜角。但是，这个方程式成立的条件是对象只受到重力加速度作用。当对象做变加速运动时， Ax不仅仅受到重力加速度作用，这样无法区别对象的静态加速度和动态加速度，从而无法准确测量出物体的倾斜角。

作为最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。而倾角传感器则是把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，可以直接输出角度倾斜数据。

LIS326H是一款小体积低成本串口输出型双轴倾角传感器，输出方式RS232、RS485或TTL电平接口标准可选。产品采用最新微机电生产工艺倾角单元，体积小、功耗低、一致性和稳定性很高，由于是数字型倾角传感器，线性度更容易得到修正，弥补了模拟型产品修正不够导致的精度下降。工作温度达到工业级别-40～+85℃，是一款性价比超高的倾角模块。            LIS326H能实时输出当前的姿态倾角，输出速度能达到100次/秒，使用简单，安装方便。产品采用屏蔽线传输、抗外界电磁干扰能力强、能承受大的冲击和震动，是工业设备，平台测量姿态的理想选择！

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