倾角传感器选择常见问题

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，同样也具备测量角度的大小。

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倾角传感器常见问题

       倾角传感器，也叫倾角仪，水平仪等，主要用于载体角度的测量和角度的调整，MEMS倾角传感器具有体积小、重量轻、低功耗、多功能等优点，在新能源、地质灾害、土木工程、工程机械，航空航天等行业中得到了广泛应用。

1、量程
       量程是传感器的所能测量到的最大范围，是指测量上下极限之差的值。每个传感器都有自身的测量范围，被测量处在这个范围内时，传感器的输出信号才是有一定的准确性的。量程1G以内的加速度传感器当作倾角传感器来使用，量程超过1G作为加速度传感器或者振动传感器来使用。因为量程越大，精度越小。双轴倾角传感器可在±90°范围内选择量程，单轴倾角传感器则在垂直方向360°选择。
2、精度
       精度是指传感器测量的角度与真实角度之间的误差。这个误差通常定义为均方误差。即多次测量结果与真实值之间的均方根值。
       在测试测量过程中，测量误差是不可避免的。误差主要有系统误差和随机误差这两种。导致系统误差的原因诸如测量原理及算法固有的误差、标定不准确、环境温度影响、材料缺陷等，可以用准确度来反映系统误差的影响程度。引起随机误差的原因有传动部件间隙、电子元件老化等，可以用精密度来反映随机误差的影响程度。精度则是一种反应系统误差和随机误差的综合指标，精度越高意味着准确度和精密度就越高。

3、灵敏度
       通常，在倾角传感器的线性范围内，希望倾角传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时，被测量角度变化对应的输出信号的值才比较大，有利于信号处理。但要注意的是，传感器的灵敏度高，与被测量无关的外界噪声也容易混入，也会被放大系统放大，影响测量精度。因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽量减少从外界引入的干扰信号。
       传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量，而且对其方向性要求较高，则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。

4、线性范围
       传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲，在此范围内，灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时，当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。但实际上，任何传感器都不能保证绝对的线性，其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时，在一定的范围内，可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的，这会给测量带来极大的方便。
5、零点偏移
       零点漂移是指传感器的输入量恒为零的情况下，传感器的输出值仍然会有一定程度的小幅变化。引起零点漂移的原因有很多，比如传感器内敏感元件的特性随时间而变化、应力释放、元件老化、电荷泄露、环境温度变化等。其中，环境温度变化引起的零点漂移是最为常见的现象。
6、输入频率
       频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须允许频率范围内不失真的测量条件，实际上传感器的响应总会有一定的延迟。传感器频率响应越高，可测的信号范围频率范围就宽，同时干扰就越大。传感器频率响应越低，可测的信号范围频率范围就窄，同时干扰就越低。在实际应用中，大量的被测量是时间变化的信号，比如电流值的变化、物体位移的变化、加速度的变化等。这就要求传感器的输出量不仅要能够精确地反映被测量的大小，还要能跟得上被测量变化的快慢。在传感器的频响范围内，其输出量的幅值在一定范围内有个小幅变化(最大衰减为0.707)。因此，当输入值做正弦变化时，通常认为输出值是可以正确反映输入值的，但是当输入值变化的频率更高时，输出值将会产生明显的衰减，导致较大的测量失真。
7、稳定性
       传感器使用一段时间后，其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应能力。在选择传感器之前，应对其使用环境进行调查，并根据具体的使用环境选择合适的传感器，或采取适当的措施，减小环境的影响。传感器的稳定性有定量指标，在超过使用期后，在使用前应重新进行标定，以确定传感器的性能。
8、通讯接口
       RS232、TTL、RS485、RS232、CAN总线、电压、电流、SPI、IIC、Profibus多种接口可选。

转自：迈科传感

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