爱华网倾角传感器经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、“气体摆”三种倾角传感器，倾角传感器还可以用来测量相对于水平面的倾角变化量。
倾角传感器_倾角传感器 -基本原理
理论基础就是牛顿第二定律，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。
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，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。
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。
其特点是：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10000G。
倾角传感器_倾角传感器 -发展历史
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，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。
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_倾角传感器 -“固体摆”式惯性器件
固体摆在设计中广泛采用力平衡式伺服系统，如图1所示，其由摆锤、摆线、支架组成，摆锤受重力G和摆拉力T的作用，其合外力F为：
（1）其中，θ为摆线与垂直方向的夹角。在小角度范围内测量时，可以认为F与θ成线性关系。如应变式倾角传感器就基于此原理。
倾角传感器_倾角传感器 -“液体摆”式惯性器件
液体摆的结构原理是在玻璃壳体内装有导电液，并有三根铂电极和外部相连接，三根倾角传感器
倾角传感器
电极相互平行且间距相等，如图2所示。当壳体水平时，电极插入导电液的深度相同。如果在两根电极之间加上幅值相等的交流电压时，电极之间会形成离子电流，两根电极之间的液体相当于两个电阻RI和RIII。若液体摆水平时，则RI＝RIII。当玻璃壳体倾斜时，电极间的导电液不相等，三根电极浸入液体的深度也发生变化，但中间电极浸入深度基本保持不变。如图3所示，左边电极浸入深度小，则导电液减少，导电的离子数减少，电阻RI增大，相对极则导电液增加，导电的离子数增加，而使电阻RIII减少，即RI＞RIII。反之，若倾斜方向相反，则RI＜RIII。在液体摆的应用中也有根据液体位置变化引起应变片的变化，从而引起输出电信号变化而感知倾角的变化。在实用中除此类型外，还有在电解质溶液中留下一气泡，当装置倾斜时气泡会运动使电容发生变化而感应出倾角的“液体摆”。
倾角传感器_倾角传感器 -“气体摆”式惯性器件
气体在受热时受到浮升力的作用，如同固体摆和液体摆也具有的敏感质量一样，热气流总是力图保持在铅垂方向上，因此也具有摆的特性。“气体摆”式惯性元件由密闭腔体、气体和热线组成。当腔体所在平面相对水平面倾斜或腔体受到加速度的作用时，热线的阻值发生变化，并且热线阻值的变化是角度q或加速度的函数，因而也具有摆的效应。其中热线阻值的变化是气体与热线之间的能量交换引起的。
“气体摆”式惯性器件的敏感机理基于密闭腔体中的能量传递，在密闭腔体中有气体和热线，热线是唯一的热源。当装置通电时，对气体加热。在热线能量交换中对流是主要形式。
对流传热的方程为：（2）
其中：h―热量传递系数（w/m2×k），s―热线表面积(m2)，TH―热线温度（K），TA―气体温度（K）。
热量传递系数h与流体的热传导率、动力学粘度、流体速度和热线直径有关，表示为：（3）
其中：Nu为―努塞尔（Nusselt）数，l―热传导率（W/mK），Re―雷诺（Reynold）数，U―流体速度（m2/s）,D―热线的直径（m）,n―流体的动力学粘度。
当气流以速度U垂直穿过热线时，（4）
将（4）式代入（3）式得：（5）
根据热平衡方程可得：
所以：（6）
假设和s为常数，则有：（7）
从式（7）可以看出，当流体的动力学粘度、密度和热传导特性一定时，若热线周围流体的速度不同，则流过热线的电流也不同，从而引起热线两端的电压也产生相应的变化。气体摆式惯性器件就是根据一原理研制的。
气体摆式检测器件的核心敏感元件为热线。电流流过热线，热线产生热量，使热线保持一定的温度。热线的温度高于它周围气体的温度，动能增加，所以气体向上流动。在平衡状态时，如图4(a)所示，热线处于同一水平面上，上升气流穿过它们的速度相同，即V1=V1′，这时，气流对热线的影响相同，由式（7）可知，流过热线的电流也相同，电桥平衡。当密闭腔体倾斜时，热线相对水平面的高度发生了变化，如图4(b)所示，因为密闭腔体中气体的流动是连续的，所以热气流在向上运动的过程中，依次经过下部和上部的热线。若忽略气体上升过程中克服重力的能量损失，则穿过上部热线的气流已经与下部热线的产生热交换，使穿过两根热线时的气流速度不同，这时V2￠>V2，因此流过两根热线的电流也会发生相应的变化，所以电桥失去平衡，输出一个电信号。倾斜角度不同，输出的电信号也不同。
倾角传感器_倾角传感器 -固、液、气体摆性能比
就基于固体摆、液体摆及气体摆原理研制的倾角传感器而言，它们各有所长。在重力场中，固体摆的敏感质量是摆锤质量，液体摆的敏感质量是电解液，而气体摆的敏感质量是气体。
气体是密封腔体内的唯一运动体，它的质量较小，在大冲击或高过载时产生的惯性力也很小，所以具有较强的抗振动或冲击能力。但气体运动控制较为复杂，影响其运动的因素较多，其精度无法达到军用武器系统的要求。
固体摆倾角传感器有明确的摆长和摆心，其机理基本上与加速度传感器相同。在实用中产品类型较多如电磁摆式，其产品测量范围、精度及抗过载能力较高，在武器系统中应用也较为广泛。
液体摆倾角传感器介于两者之间，但系统稳定，在高精度系统中，应用较为广泛，且国内外产品多为此类。
倾角传感器_倾角传感器 -典型应用场合
角度测量，水平调整，零位调整倾角开关（十二路开关信号），
安全控制，监控，报警机械臂，大坝，建筑，桥梁角度测量
对准控制，弯曲控制。初始位置控制，倾角姿态记录仪汽车四轮定位
倾角传感器_倾角传感器 -倾角传感器应用特点
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，从而实现在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。
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。
全量程倾角测量：
通过双轴的配合，可以实现360度倾角的测量。目前产品已经非常稳定。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_倾角传感器 -倾角传感器安装技巧
一般情况下，我们在安装倾角传感器的时候需要确定好正确的安装位置，安装的角度应该根据要求360度可以自行设定。对于微小角度的测量也需要看环境的问题，有时候会影响测量效果。
倾角传感器是姿态传感器的一种，主要应用在物体状态的水平检测，同样他具备测量角度的大小。目前倾角传感器主要分为几个大类，有单轴倾角传感器和双轴倾角传感器，以及利用倾角传感器原理制作而成的倾角仪。
倾角传感器在安装的时候是有一定的技巧，一般的倾角传感器都会有内置零位调整，所以用户可以根据要求定制零位调整按钮，从而实现在一定的角度置零的功能。在倾角传感器的安装之前，需要确定你的安装位置和你需要测量什么角度是相对于哪个平面，例如在相对某个平面的角度，安装时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，这样主要是方便读取角度，减少不必要的误差。
倾角传感器_倾角传感器 -安装注意事项
在安装传感器时，不正确安装会导致测量角度误差大。要保证‘两面’和‘两线’的正确安装，安装时请注意以下两点：
1、‘两面’指传感器安装面与被测物体的安装面完全紧靠（被测物体的安装面要尽可能水平），不能有夹角产生(如A图中的角a)。正确安装方式如B图。
2、‘两线’指传感器轴线与被测面轴线平行，两轴线不能有夹角产生（如C图中的角b），正确的安装方式如D图。
倾角传感器安装注意事项
