傾角傳感器大揭秘！
http://www.sharifulalam.com 2016-10-17 15:11 來源：廣州市西克傳感器有限公司
產品介紹
- 傾角傳感器通過地球重力，非接觸式測量目標物體的傾角
- 通過MEMS（微電子機械系統）技術傾角傳感器測量非常精準，并且外殼非常堅固
- 單軸傳感器在360°范圍內測量軸的傾斜度，雙軸傳感器能夠在± 90 ° 范圍內同時監控兩個軸的傾斜度。
- 產品系列覆蓋模擬量接口的小型傳感器TMM55，緊湊型CANopen總線接口的傾角傳感器TMS/TMM61，以及堅固、高精度、可編程的增強型傾角傳感器TMS/TMM88。
- 根據應用場景，可選用鋁制或者塑料外殼
TMS/TMM傾角傳感器包括三大類型：TMM55， TMS/TMM61和 TMS/TMM88。
原理簡介
本質上，傾角傳感器要測量加速度，特別是重力加速度，因此其內部集成了加速度傳感芯片。該傳感芯片由一個MEMS傳感部件以及外圍信號處理電路組成。MEMS傳感部件示意圖如下：
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MEMS傳感部件 |
MEMS傳感部件中的藍色部分是可移動的，而紅色部分是固定的。在加速或減速時，藍色部分將向左或向右移動，藍色和紅色部分之間的電容則隨之改變。通過測量電容C1和C2即可確定加速度。如下圖所示：
也就是說，在被測物傾斜時會產生的加速或減速，令MEMS傳感部件中可移動部分向一側移動，圖示如下：
從該原理中可以看到，在測量過程中MEMS傳感部件對震動會很敏感，被測物體的震動會影響測量結果。所以必須加入濾波器，消除一定頻率之外的干擾。
疑問解答
1. 名詞解釋
補償交叉靈敏度：僅用于雙軸型傾角傳感器。一般情況下，一個軸的傾斜會影響另外一個軸。該補償能夠盡可能的減小這種影響。
振動抑制特性：用于設置濾波器。通過設置，能夠消除振動帶來的負面影響，獲得穩定的信號輸出。
溫度系數：傾角傳感器會受溫度影響，隨著溫度的升高輸出信號會變差。
軸指定：對于TMS/TMM88模擬量，有兩個通道：A通道和B通道。默認情況下，A通道指定對應X軸，B通道指定對應Y軸。這種對應關系可以通過編程器進行編程改變。
2. TMS/TMM88為什么具有塑料和鋁合金金屬兩種外殼？
分別應用于不同的環境里。對于室內和工廠內的應用，一般使用塑料外殼，性價比高。對于室外的應用，特別是野外靠近植物的場景（例如割草機），一般使用金屬外殼，因為植物分泌的酸性物質會腐蝕塑料外殼。但是，在有水泥粉塵的環境里，一般使用塑料外殼。
3. 為什么有IP65和IP67兩種防護等級？
兩種防護的意義不同，相互獨立。IP65表示：任何角度水的低壓噴射；IP67表示：短時間內耐浸泡。
4. 什么是可配置的數字濾波器？
濾波器有兩種：巴特沃茨（Butterworth）濾波器和臨界阻尼濾波器（Critically damped）。巴特沃茨更適用于測量非移動的、振動較強的物體，例如大型鉆井臺；臨界阻尼濾波器更適合用于測量移動的物體，例如工程車輛、農業車輛等。目前市面上絕大多數的傾角傳感器僅配備了巴特沃茨濾波器，甚至不配備任何濾波器；而西克的傾角傳感器同時配備兩種以供客戶選擇。
客戶收益
- 穩定和準確的測量結果，且具有可配置的振動抑制特性
- 通過可編程參數和不同的外殼材料適應多種應用需求
- 緊湊型設計允許在受限空間中使用
- 基于強壯和完全密封的傳感器實現高系統可用性
- 通過補償交叉靈敏度實現可靠的雙軸傾角測量
典型應用
- 農業和林業機械
- 工程機械和特種車輛
- 太陽能和光伏
- 自動導航系統
- 起重機和吊裝技術
- 風力發電廠
應用：
應用案例一：伐木機。TMS/TMM88可靠地測量駕駛室的水平度。
應用案例二：植保噴霧器。緊湊的TMS/TMM61幫助調平噴桿。
應用案例三：挖掘機。TMS/TMM88過測量上下托架和挖掘機臂架的傾角能可靠地記錄位置。
應用案例四：移動式起重機。TMS/TMM61可為移動式起重機的自動水平調節提供支持。
手持式編程工具
全新的PGT-12-Pro編程工具是SICK第一款用于CANopen傳感器的手持式編程工具，在同行業中處于領先地位。它輕便緊湊，易于操作，支持以下傾角傳感器和絕對值編碼器：
- AHS/AHM36 CANopen
- TMS/TMM CANopen
- TMS/TMM 模擬量
集成式供電使其能獨立工作，便于隨身攜帶和現場服務。各類的編碼器參數能夠保存在內置的內存或者SD卡上。用戶能夠通過固件升級為PGT-12-Pro增加新的功能和編碼器種類。
編輯精選
