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倾角传感器中的单轴、双轴、三轴有什么区别

文章来源:www.kindele.com  发布时间:2021/07/19    点击数:

倾角传感器

倾角传感器中的单轴、双轴、三轴有什么区别

常规空间维度由长、宽、高三个维度构成,而倾角传感器能够测量这三个维度的倾斜角度。 因此,倾角传感器按轴向可分为单轴、双轴和三轴。单轴倾角传感器只可以测量某一方位的角度;双轴倾角传感器则能够测量互相垂直的两个方位的角度;而三轴则能够测量 三维空间中三个方位绕随意轴转变的角度。

倾角传感器通常指的是单轴的倾角传感器,单轴倾角传感器 的理论基础就是 牛顿第二定律。 依据基本的物理原理,在一个系统内部,速度 是无法 测量 的,但却能够 测量 其加速度 。 假如 初速度 已经知道 ,就可以根据 积分计算出线 速度 ,从而 能够 计算 出直线 位移。 因此 它实际上 是运用 惯性 基本原理 的一种 加速度 传感器 。

而双轴 倾角传感器 则是在单轴 的基础 上结合 具体 的实际 要求 ,设计构思 出的一款 针对 两个 方位 夹角 大小 的测量工具 。

双轴倾角传感器根据直接测量被测物体的加速度,通过积分计算能够获得物体的线速度,随后更进一步能够获得物体的位移。 从本质上而言倾角传感器仍是属于惯性传感器,遵循 物体运动的惯性定律和积分计算方法。 双轴传感器就是鉴于这种基本原理设计构思的,除此之外还会有其他测量基本原理和测量方法。

总而言之,双轴倾角传感器具备单轴倾角传感器的测量优点,同时具备单轴所无法达到 的测量效果,具备愈发宽阔的测量范围。 但是,双轴倾角传感器 的精度比不上单轴,且需要特别注意的是,双轴的倾角传感器 能够 测量 X轴和Y轴两个 方位 的角度 ,但无法 同时 测量 X轴与Y轴,一次 只可以 测一条 轴向 的角度 ,X轴或Y轴,若同时 测量 则会引起 横轴 误差 ,无法 确定 其值。

依据所需测量的数据 ,大家可选择不同的倾角传感器。 理论上若有三个维度的角度转变,就需要用到三轴的倾角传感器,但实际上在现实应用中,三轴倾角传感器并不存在,更准确而言是,双轴倾角传感器能够测量三维角度的转变,而无须用所谓的三轴倾角传感器

X轴单轴倾角传感器为例,传感器的测量面只可以与X轴有夹角 ,倾斜面是固定 在一条 轴线 (Y轴)进行 转动 的。 同理 ,Y轴单轴 倾角传感器 是以X轴为固定 轴进行 旋转 的。双轴倾角传感器的倾斜面则可以与XY轴都有夹角,也可只与其中一个轴有夹角,为双轴倾角传感器倾斜面的一般情况。

从上面单轴与双轴倾角传感器的对比数据分析中可以看出,双轴倾角传感器的倾斜面的活动部分是一个点或者线,而单轴则只能是一条线。比如,竖直墙面的倾斜就是以墙体与地基结合线为活动部位,此时可用单轴;而一个竖直杆发生缓慢倾倒的过程,是以接触点为活动部位,因此,需要用双轴倾角传感器进行测量。

   其实在竖直杆发生倾斜的过程中,无论朝哪个方向倾斜,有一点可以肯定,那就是倾斜后位置与原位置夹角就是倾斜面与水平面的夹角,此角可能只是单个X或者Y轴倾角,也可能两者都有,这也是为什么只能用双轴倾角传感器进行测量。至于为什么没有三轴倾角传感器,这是因为当一个倾斜面与XY轴的倾斜角度确定了的时候,倾斜面也就固定下来了,没有变动的可能性,即Z轴的夹角也是确定值。

 

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