傾角傳感器的作用是測量被測載體的傾斜角度,而動態傾角傳感器則是專門為在動態環境所下應用設計的傳感器,動態傾角傳感器所測量的物體應當是處于運動狀態的,如汽車、工程機械和機器人等應用場景。
動態傾角傳感器的動態角度測量主要依靠于陀螺儀。
陀螺儀可以用來測量運動物體的角速度,將陀螺儀安裝在被測物體上,在隨著物體作旋轉運動的時候,陀螺儀能夠檢測出運動物體各個軸向上的角速度的大小,而由這些角速度進行積分得到的,便是該物體旋轉的角度大小。
陀螺儀能在一定時間內能夠保持較高的測量精度,但是由于振動等外部因素而引起的測量噪聲容易對陀螺儀造成較大的干擾。陀螺儀不適用于長時間的測量。因為陀螺儀在長時間工作和環境發生變化的情況下會發生偏移,這兩個因素會導致計算誤差持續增加。另外,陀螺儀不能測量物體的靜態傾角,它只適用于動態角度測量。
由于陀螺儀無法測量物體的靜態傾角,所以動態傾角傳感器便利用加速度傳感器來彌補它的缺點。
加速度傳感器用于測量運動物體的加速度,即便是物體處于靜止狀態,加速度傳感器也會存在重力的輸出,而當物體的傾角有所變化的時候,其重力的各個軸上分量也會隨之變化。利用該原理,即可通過加速度傳感器各軸上的輸出來計算出物體的對應傾角。對于靜止不動的物體,加速度傳感器能夠十分準確地測量出它的角度。
動態傾角傳感器是利用陀螺儀和加速度傳感器的共同作用,由陀螺儀進行動態測量,而加速度傳感器進行靜態測量,兩者互補。再加上生產工藝和軟件方面的算法校正補償等優化措施,能夠十分精確地測量出運動物體的角度與變化情況。
動態傾角傳感器的應用范圍十分廣泛,小到我們生活中使用的手機,大到國防軍事上的導彈和衛星。動態傾角傳感器主要應用于需要運動后物體方位與姿態控制的設備上,例如汽車和機器人。雖然現目前用于飛行器這類設備上更多,但是隨著技術的發展與進步,更多的工業設備也開始用它進行方位測量。
更為值得一提的是,現在這種技術也開始實驗應用于農業作業,因為農業作業時操作機器容易發生事故,用動態傾角進行實時檢測設備,則可以大大降低事故發生的可能性,因此它的應用范圍也是越來越大。
針對運動姿態測量的應用需求,沃感科技自主研發的WDS系列動態傾角傳感器則采用了高質量和可靠的MEMS加速度傳感器和陀螺儀。產品經過密封設計以及嚴格工藝保證產品在惡劣的環境下仍能精密地測量載體的姿態參數。并通過算法和補償很好的減少干擾產生的誤差,提高產品精度水平。
同時為了滿足工程機械行業的應用需求,WDS系列動態傾角傳感器基于CAN總線通信輸出測量傾角,支持J1939和CANopen通信協議,可以滿足客戶各種快速運動以及振動工況下的角度測量需求。
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