倾角传感器选型时的注意事项

在倾角传感器选型过程中需要注意哪些问题，倾角传感器又又称为角度传感器，就是通过传感器技术来测量载体的角度，那么倾角传感器怎么选型，在选型时要注意什么问题，下面一起来看下。

倾角传感器的选型问题

倾角传感器的物理原理：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脉冲信号进行处理，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。

图1：倾角传感器

倾角传感器的角度计算：根据物理力学原理可以知道，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）。

根据原理可知，倾角传感器具有两个特性：1、倾角传感器测旋转是以水平面轴为基准的，所以传感器无需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，振动等运动都会导致姿态角测量不准确。

在应用上，特别是有振动的场景也需要侧角度的情况，所以倾角传感器基本分为两种类型，一种类型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。另外一种类型是动态倾角传感器，这类传感器采用最新的惯导技术，避免传感器在运动，振动过程中精度丧失的问题，可应用于车辆、飞机、工程机械、机器人等运动载体，在运动中高精度测量载体的姿态。

用户在选型的过程中，需要知道传感器的这些物理特性：其中最重要的是使用环境的要求，是静态测量还是动态测量？静态测量选用静态倾角传感器，动态测量选用动态倾角传感器。

静态测量和动态测量，一般都有个最大的测量角度，可以根据这个最大测量范围选择合适的传感器，一般根据倾角传感器的量程来选择。一般倾角传感器产品的量程有±15°，±30°，±90°，±180°，±360°不等，测量的量程合适，才能达到最佳的性价比。

静态测量和动态测量，在不同的应用场景，对测量的精度要求也不同。一般静态倾角传感器的精度通常较高，可以到0.1度，0.01度。对于相同系列的产品中，精度越高，价格相对来说也越高。

静态测量和动态测量，在不同的应用场景，对测量的分辨率要求也不同。一般来说分辨率根据需要读取数据的要求有关，一般分辨率高的倾角传感器，可读取数据位数也越多。

无论是静态还是动态测量，倾角传感器的安装方式不同导致我们需要的轴向也不同，一般有水平安装和垂直安装，水平安装需要一般使用双轴相传感器，双轴相倾角传感器，输出一个是X轴，另一个是y轴。每个轴显示相对于水平面的倾斜角。

图2：双轴相倾角传感器

垂直安装，采用单轴相倾角传感器，测量单轴输出。

图3：单轴相倾角传感器

在倾角传感器的选型过程中，需要注意下倾角传感器的接口，一般数字接口有232， 485，CAN，Modbus RTU等， 模拟接口有0-5V，4-20mA等。