傾角傳感器,是一種測(cè)量相對(duì)于水平面的傾角變化量的傳感器。
其實(shí),傾角傳感器是運(yùn)用慣性原理的一種加速度傳感器。根據(jù)基本的物理原理,在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部,速度是無法測(cè)量的,但卻可以測(cè)量其加速度。如果初速度已知,就可以通過積分算出線速度,進(jìn)而可以計(jì)算出直線位移,所以它其實(shí)是運(yùn)用慣性原理的一種加速度傳感器。
傾角傳感器被用于各種測(cè)量角度的應(yīng)用中。例如,高精度激光儀器水平、工程機(jī)械設(shè)備調(diào)平、遠(yuǎn)距離測(cè)距儀器、高空平臺(tái)安全保護(hù)、定向衛(wèi)星通訊天線的俯仰角測(cè)量、船舶航行姿態(tài)測(cè)量、盾構(gòu)頂管應(yīng)用、大壩檢測(cè)、地質(zhì)設(shè)備傾斜監(jiān)測(cè)、火炮炮管初射角度測(cè)量、雷達(dá)車輛平臺(tái)檢測(cè)、衛(wèi)星通訊車姿態(tài)檢測(cè)等等。
1、海事地理
山體滑坡,雪崩——雙軸傾角傳感器配合液位傳感器用于山體滑坡或雪崩監(jiān)測(cè),通過無線傳感系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)山體狀態(tài),可以有效減小山體滑坡帶來的損失。
2、建筑工程
高層建筑安全監(jiān)測(cè)——目前世界上摩天大樓越來越多,為了監(jiān)測(cè)大樓的安全性能,可以應(yīng)用高精度的伺服傾角傳感器,該系列傾角傳感器可以感應(yīng)微小角度的變化,可以用于大樓擺幅、震動(dòng)、傾斜等監(jiān)測(cè)。
3、水庫大壩
大壩安全監(jiān)測(cè)——大壩垮塌事故已經(jīng)發(fā)生多次,為了及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào),減少財(cái)產(chǎn)損失,通過傾角傳感器的監(jiān)測(cè)、觀測(cè)儀器和設(shè)備,以及時(shí)取得反映大壩和基巖性態(tài)變化以及環(huán)境對(duì)大壩作用的各種數(shù)據(jù)的觀測(cè)和資料處理等工作。其目的是分析估計(jì)大壩的安全程度,以便及時(shí)采取措施,設(shè)法保證大壩安全運(yùn)行。
4、挖掘機(jī)械
挖掘機(jī)——為了實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)的三維空間定位,在安裝工作裝置各關(guān)節(jié)角度傳感器的基礎(chǔ)上,又安裝平臺(tái)回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置和平臺(tái)傾角傳感器,并在斗桿上安裝激光接收儀用于檢測(cè)地面激光發(fā)射器發(fā)射的水平機(jī)關(guān)相對(duì)于接收儀零位的高度。建立挖掘機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模式,推導(dǎo)車體相對(duì)于大地的坐標(biāo)變換矩陣,即完成三維空間的車體定位,并得到常用簡(jiǎn)單的車體高程定位公式,實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)挖掘軌跡的三維空間定位為實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)的三維空間軌跡精確與挖掘機(jī)深度控制打下基礎(chǔ)。
5、現(xiàn)代汽車
汽車四輪定位——隨著電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,汽車的安全性、舒適性和智能性越來越高。汽車側(cè)向傾斜角度傳感器的應(yīng)用是防止汽車在行駛中發(fā)生傾翻事故的一種有效方法。是提高汽車安全性的重要措施,特別是越野車。雙層客車等重心較高的汽車更有必要性。汽車傾翻的實(shí)質(zhì)是:行駛中向外的傾翻力矩大于向里的穩(wěn)定力矩,當(dāng)重心高度一定時(shí),傾斜力矩油傾翻力(向外的側(cè)向力)決定。
6、機(jī)器人
機(jī)器人——近年來機(jī)器人技術(shù)發(fā)展很快,歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家早就開始對(duì)各種機(jī)器人進(jìn)行系統(tǒng)的研究,隨著科技的進(jìn)步和時(shí)間的推移,取得了大量的研究成果。我們知道機(jī)器人上應(yīng)用了大量的傳感器,其中傾角傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)器人的狀態(tài)。
7、鐵路鐵軌
軌檢儀:目前的軌道測(cè)量方式智能程度差,測(cè)量精度低,操作時(shí)間長(zhǎng),迫切需要設(shè)計(jì)一種適用于一般使用的便攜式智能化軌道檢測(cè)儀傾角傳感器用于軌檢儀,用于實(shí)時(shí)檢測(cè)鐵道的傾斜度和高度差。
8、輸電線塔
輸電線鐵塔傾斜智能監(jiān)測(cè)——輸電線鐵塔的倒塌事件時(shí)有發(fā)生,一旦發(fā)生倒塌,將會(huì)造成巨大的損失,傾角傳感器應(yīng)用于輸電線鐵塔傾斜角度監(jiān)測(cè),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸電線傾斜角度,一旦因?yàn)榇箫L(fēng)等自然災(zāi)害導(dǎo)致傾斜角度過大,實(shí)時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào),由工作人員維修減少損失。
9、平臺(tái)控制
船載水平平臺(tái)——傾角傳感器在船載水平平臺(tái)上應(yīng)用,用于船載衛(wèi)星跟蹤天線的底座,以保持天線始終處于水平狀態(tài),對(duì)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,可以隔離船體的俯仰和橫滾運(yùn)動(dòng),使平臺(tái)處于水平。
10、太陽能
太陽能——太陽能是一種清潔的能源,它的應(yīng)用正在世紀(jì)范圍內(nèi)普遍的增長(zhǎng),利用太陽能發(fā)電就是一個(gè)使用太陽能的方式,因此為了得到充足的利用太陽能,如何選擇太陽能電池方位角與傾斜角是一個(gè)重要的問題,利用傾角傳感器調(diào)整角度,將太陽能的利用率進(jìn)一步提高。