倾角传感器大揭秘！

产品介绍

- 倾角传感器通过地球重力，非接触式测量目标物体的倾角

- 通过MEMS（微电子机械系统）技术倾角传感器测量非常精准，并且外壳非常坚固

- 单轴传感器在360°范围内测量轴的倾斜度，双轴传感器能够在± 90 ° 范围内同时监控两个轴的倾斜度。

- 产品系列覆盖模拟量接口的小型传感器TMM55，紧凑型CANopen总线接口的倾角传感器TMS/TMM61，以及坚固、高精度、可编程的增强型倾角传感器TMS/TMM88。

- 根据应用场景，可选用铝制或者塑料外壳

原理简介

本质上，倾角传感器要测量加速度，特别是重力加速度，因此其内部集成了加速度传感芯片。该传感芯片由一个MEMS传感部件以及外围信号处理电路组成。MEMS传感部件示意图如下：

MEMS传感部件

MEMS传感部件中的蓝色部分是可移动的，而红色部分是固定的。在加速或减速时，蓝色部分将向左或向右移动，蓝色和红色部分之间的电容则随之改变。通过测量电容C1和C2即可确定加速度。如下图所示：

从该原理中可以看到，在测量过程中MEMS传感部件对震动会很敏感，被测物体的震动会影响测量结果。所以必须加入滤波器，消除一定频率之外的干扰。

疑问解答

1. 名词解释

补偿交叉灵敏度：仅用于双轴型倾角传感器。一般情况下，一个轴的倾斜会影响另外一个轴。该补偿能够尽可能的减小这种影响。

振动抑制特性：用于设置滤波器。通过设置，能够消除振动带来的负面影响，获得稳定的信号输出。

温度系数：倾角传感器会受温度影响，随着温度的升高输出信号会变差。

轴指定：对于TMS/TMM88模拟量，有两个通道：A通道和B通道。默认情况下，A通道指定对应X轴，B通道指定对应Y轴。这种对应关系可以通过编程器进行编程改变。

2. TMS/TMM88为什么具有塑料和铝合金金属两种外壳？

分别应用于不同的环境里。对于室内和工厂内的应用，一般使用塑料外壳，性价比高。对于室外的应用，特别是野外靠近植物的场景（例如割草机），一般使用金属外壳，因为植物分泌的酸性物质会腐蚀塑料外壳。但是，在有水泥粉尘的环境里，一般使用塑料外壳。

3. 为什么有IP65和IP67两种防护等级？

两种防护的意义不同，相互独立。IP65表示：任何角度水的低压喷射；IP67表示：短时间内耐浸泡。

4. 什么是可配置的数字滤波器？

滤波器有两种：巴特沃茨（Butterworth）滤波器和临界阻尼滤波器（Critically damped）。巴特沃茨更适用于测量非移动的、振动较强的物体，例如大型钻井台；临界阻尼滤波器更适合用于测量移动的物体，例如工程车辆、农业车辆等。目前市面上绝大多数的倾角传感器仅配备了巴特沃茨滤波器，甚至不配备任何滤波器；而西克的倾角传感器同时配备两种以供客户选择。