倾角传感器原理和分类
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。
理论基础是牛顿第二定律: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。
针对RS232接口的不足,于是就不断出现了一些新的接口标准,RS-485就是其中之一,它具有以下特点:
(1) RS485采用差分信号负逻辑,接口信号电平比RS-232降低了,就不易损坏接口电路的芯片,且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL电路连接。
(2) RS-485的数据传输速率为10Mbps 。
(3) RS-485接口是采用平衡驱动器和差分的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。
(4) RS-485接口的传输距离标准值为4000英尺,实际上可达3000米,另外RS-232接口在总线上只允许连接1个收发器,即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。
因为RS485接口组成的半双工网络,一般只需二根连线(我们一般叫AB线)
从构造形式来看, 角度传感器可分为线绕角度传感器和非线绕角度传感器两大类。
线绕角度传感器是将电阻丝绕在金属、陶瓷和塑料骨架上作为电阻元件。优点:电阻温度系数低,电阻值稳定性好,功率负荷性大,工作寿命长。缺点:分辨力有一定阶梯性、总阻值范围窄、高频性能差。
非线绕角度传感器有合成膜角度传感器、玻璃釉角度传感器、导电塑料角度传感器等。
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。
一般意义上的倾角传感器是静态测量或者准静态测量,一旦有外界加速度,那么加速度芯片测出来的加速度就包含外界加速度,故而计算出来的角度就不准确了,因此,现在常用的做法是增加mems陀螺芯片,并采用优先的卡尔曼滤波算法。加速度3个轴,陀螺仪3个轴,所有这种产品也叫6轴或VG。