發布日期：2022-10-09 點擊率：101
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日常的空間維度由長、寬、高三個維度組成，而傾角傳感器可以測量這三個維度的傾斜角度。因此，傾角傳感器按軸向可分為單軸、雙軸和三軸。根據字面意思，單軸傾角傳感器只能測量某一方向的角度，雙軸傾角傳感器則可以測量互相垂直的兩個方向的角度，而三軸則可以測量三維空間中三個方向繞任意軸變化的角度。
沃感超高精度傾角傳感器
我們常說的傾角傳感器一般是指單軸的傾角傳感器，單軸傾角傳感器的理論基礎就是牛頓第二定律。根據基本的物理原理，在一個系統內部，速度是無法測量的，但卻可以測量其加速度。如果初速度已知，就可以通過積分計算出線速度，進而可以計算出直線位移。所以它其實是運用慣性原理的一種加速度傳感器。
而雙軸傾角傳感器則是在單軸的基礎上結合具體的實際要求，設計出的一款針對兩個方向夾角大小的測量工具。
雙軸傾角傳感器通過直接測量被測物體的加速度，經過積分運算可以得到物體的線速度，然后進一步可以得到物體的位移。從根本上來說傾角傳感器仍是屬于慣性傳感器，遵循物體運動的慣性定律和積分計算方法。雙軸傳感器正是基于這個基本原理設計的，此外還有其他測量原理和測量方法。
雙軸傾角傳感器共用兩個敏感軸，計為X軸和Y軸。當敏感軸與重力方向垂直時，每次傾斜一度引起的輸出變化值較大；當敏感軸與重力方向呈45度角時，每次引起的變化值較小；當兩者接近平行時，每次偏移幾乎不再引起輸出變化。根據這個原理，雙軸傾角傳感器可以測量更多類型的物體和測量更多類型的角度，極大提高的測量效率。
總體而言，雙軸傾角傳感器具有單軸傾角傳感器的測量優點，同時具有單軸所無法達到的測量效果，具有更加寬廣的測量范圍。不過，雙軸傾角傳感器的精度不如單軸，且需要注意的一點是，雙軸的傾角傳感器可以測量X軸和Y軸兩個方向的角度，但不能同時測量X軸與Y軸，一次只能測一條軸向的角度，X軸或Y軸，若同時測量則會引起橫軸誤差，不能確定其值。
根據所需測量的數據，我們可選擇不同的傾角傳感器。理論上若有三個維度的角度變化，就需要用到三軸的傾角傳感器，但其實在現實應用中，三軸傾角傳感器并不存在，更準確來說是，雙軸傾角傳感器可以測量三維角度的變化，而無須用所謂的“三軸傾角傳感器”。
如圖所示，以X軸單軸傾角傳感器為例，傳感器的測量面只能與X軸有夾角，傾斜面是固定在一條軸線（Y軸）進行轉動的。同理，Y軸單軸傾角傳感器是以X軸為固定軸進行旋轉的。雙軸傾角傳感器的傾斜面則可以與X、Y軸都有夾角，也可只與其中一個軸有夾角，下圖右側所示為雙軸傾角傳感器傾斜面的一般情況。
從上面單軸與雙軸傾角傳感器的對比分析中，我們可以看出，雙軸傾角傳感器的傾斜面的活動部分是一個點或者線，而單軸則只能是一條線。例如，豎直墻面的傾斜就是以墻體與地基結合線為活動部位，此時可用單軸；而一個豎直桿發生緩慢傾倒的過程，是以接觸點為活動部位，因此，需要用雙軸傾角傳感器進行測量。
其實在豎直桿發生傾斜的過程中，無論朝哪個方向傾斜，有一點可以肯定，那就是傾斜后位置與原位置夾角就是傾斜面與水平面的夾角，此角可能只是單個X或者Y軸傾角，也可能兩者都有，這也是為什么只能用雙軸傾角傳感器進行測量。至于為什么沒有三軸傾角傳感器，這是因為當一個傾斜面與X、Y軸的傾斜角度確定了的時候，傾斜面也就固定下來了，沒有變動的可能性，即Z軸的夾角也是確定值。
）
Int.CI
權利要求說明書
說明書
幅圖
（
54
）發明名稱
工程用雙軸傾角傳感器
（
57
）摘要
?
本實用新型公開一種工程用雙軸傾角傳感
器，包括傾角傳感器主體和與傾角傳感器主體兩
端的下表面連接的安裝板，所述安裝板上表面的
四個拐角處分別具有一凹槽，此凹槽內各設嵌入
有一連接軸承，所述傾角傳感器主體的四個拐角
處分別設置有一與連接軸承對應的方形通孔，一
連接桿的下端穿過方形通孔并與連接軸承的內圈
固定連接，所述連接桿的上端自方形通孔的上方
伸出，并與一限制板固定連接；所述方形通孔的
傾角傳感器安裝軸數分類可以分為單軸和雙軸兩種類型，單軸傾角傳感器是指測量繞一個軸產生的角度變化。雙軸傾角傳感器則是在單軸的基礎上結合具體的實際要求，雙軸可以測相對與兩個軸的角度變化。它具有單軸傾角傳感器的測量優點，同時具有單軸所無法達到的測量效果，具有更加寬廣的測量范圍，不過雙軸傾角傳感器的精度卻不如單軸。
傾角傳感器可以水平安裝和垂直安裝，根據安裝的方式不同，單軸和雙軸傾角傳感器測量的角度也不同，雙軸可以測量翻轉和俯仰角，而單軸在選擇水平安裝時只能測翻轉角或俯仰角，如果單軸在選擇垂直安裝時只能測翻轉角。
沃感傾角傳感器
雙軸測量的原理
◆雙軸傾角傳感器則是基于牛頓第二定律的基本原理進行設計的。根據基本的物理原理，在一個系統內部，速度是無法測量的，但卻可以測量其加速度。如果初速度已知，就可以通過積分算出線速度，進而可以計算出直線位移，所以它其實是運用慣性原理的一種加速度傳感器。當傾角傳感器靜止時也就是側面和垂直方向沒有加速度作用，那么作用在它上面的只有重力加速度。重力垂直軸與加速度傳感器靈敏軸之間的夾角就是傾斜角了。
◆雙軸傾角傳感器共用兩個敏感軸，分別為X軸和Y軸。當敏感軸與重力方向呈90°時，每次傾斜輸出的角度變化值會較大；當敏感軸與重力方向呈45°角時，則每次引起的角度變化值較小；當兩者接近平行時，每次偏移幾乎不再引起輸出變化。根據這個原理，雙軸傾角傳感器可以測量更多類型的物體和角度，極大的提高測量效率。
雙軸測量的優勢
◆雙軸傾角傳感器基本可以完成單軸傾角傳感器的測量要求。除此之外，雙軸傾角傳感器可以測量外形不規則的物體的角度的大小，通過兩個方向角度差值就可以得出所測夾角大小。此外，同一物體從不同方向角度進行多次測量再求均值就可以測量出較準的角度，較大程度上提升了測量精準度。還有就是雙軸傾角傳感器可以同時測量物體的滾轉角和俯仰角。
◆使用單軸傳感器時，靈敏度會隨水平面和X 軸之間的夾角增大而降低。而雙軸傾角傳感器當X軸和Y軸都與重力方向垂直時，此時所得的兩個角度分別是被測物體的滾轉角和俯仰角。隨著一個軸的靈敏度下降，另一個軸的靈敏度則會上升。并且雙軸傾角傳感器測量角度的同時性可以降低分開測所造成的誤差。
◆增加一個軸后，即使第三個軸上存在傾斜，也可以測出精確值。而單軸傾角傳感器只要除x軸以外的任何其它軸上存在傾斜，就會造成顯著的誤差。
◆對于需要更高分辨率或要求在完整的360°弧度范圍內區分傾角的應用，單軸傾角傳感器無法提供360°的測量。雙軸則能夠完整的測量360°傾斜，并能夠通過測得的各個軸加速度符號來確定角度所處的象限。
深圳市沃感科技有限公司是一家集研發、制造、銷售為一體的慣性姿態傳感器高科技企業。軟、硬件、算法研發團隊具有豐富的技術經驗。公司擁有多項自主知識產品和國家專利。總部和研發技術中心位于深圳市南山區創盛路1號新能源創新產業園康和盛大樓302室，并在北京，上海，重慶，成都及香港等地設有業務機構。
公司長期專注于傳感技術和物聯網領域的應用，擁有多種型號的傾角傳感器、電子羅盤、慣性測量單元等產品，全面滿足各類慣性姿態測量的需要。在工業控制、汽車電子、航空航天、工程機械、建筑工程、醫療器械等領域發揮了重要的作用。
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