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Barksdale巴士德傳感器:
隨著生產和科學的不斷發展,角度測量越來越廣泛的應用于工業科研等各領域,隨著技術水平和測量準確度也在不斷提高。 市場對于傳感器的需求也是越來越大,單從定義上來看傾角傳感器是用來測量相對于水平面的傾角變化量,換句話說傾角傳感器其實是運用慣性原理的一種 加速度傳感器 。
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。
傾角傳感器經常用于系統的水平距離和物體的高度的測量,從工作原理上可分為固體擺式、液體擺式、氣體擺式三種傾角傳感器,這三種傾角傳感器都是利用地球萬有引力的作用,將傳感器敏感器件對大地的姿態角,即與大地引力的夾角 (傾角)這一物理量,轉換成模擬信號或脈沖信號。
液體擺式傾角傳感器
液體擺的結構原理是在玻璃殼體內裝有導電液,并有三根鉑電極和外部相連接,三根電極相互平行且間距相等
當殼體水平時,電極插入導電液的深度相同。如果在兩根電極之間加上幅值相等的交流電壓時,電極之間會形成離子電流,兩根電極之間的液體相當于兩個電阻RI和RIII。
若液體擺水平時,則RI=RIII。
當玻璃殼體傾斜時,電極間的導電液不相等,三根電極浸入液體的深度也發生變化,但中間電極浸入深度基本保持不變。如圖所示,左邊電極浸入深度小,則導電液減少,導電的離子數減少,電阻RI增大,相對極則導電液增加,導電的離子數增加,而使電阻RIII 減少,即RI>RIII。反之,若傾斜方向相反,則RI<RIII。
在液體擺的應用中也有根據液體位置變化引起應變片的變化,從而引起輸出電信號變化而感知傾角的變化。在實用中除此類型外,還有在電解質溶液中留下一氣泡,當裝置傾斜時氣泡會運動使電容發生變化而感應出傾角的“液體擺”。
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