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倾斜传感器和两用倾斜计产生人造地平线并测量相对于该水平线的倾斜角度。它们用于摄像机,飞机飞行控制系统,汽车安全系统和专用开关,还可用于平台调平,吊臂角度指示以及需要测量倾斜度的其他应用中。
倾斜传感器和倾角仪的重要规格是倾斜角度范围和轴数。轴通常但不总是正交的。倾斜角范围是所需线性输出的范围。
倾斜传感器和倾斜仪的常见实现是加速度计,液体电容,电解液,液体中的气泡和摆锤。
倾斜传感器技术也在视频游戏中实现。 Yoshi的通用重力和柯比倾斜“滚动”都是围绕倾斜传感器机构构建的,内置在墨盒中。 PlayStation 3和Wii游戏控制器也使用倾斜作为玩视频游戏的手段。
测斜仪也用于土木工程,例如,测量建筑物的土地倾斜度。
一些倾斜仪提供基于CAN(控制器局域网)的电子接口。此外,这些倾斜仪可能支持标准化配置文件(CiA 410)。在这种情况下,这些倾斜仪是兼容的,部分可互换。
某些高度敏感的电子倾角仪传感器可以实现输出分辨率为0.0001°,取决于技术和角度范围,可以限制在0.01°。 传感器零点偏移和灵敏度的初始设置,传感器线性度,滞后,重复性以及零和灵敏度 - 电子倾斜仪精度的温度漂移的组合是真实或绝对精度(即组合的总误差)的组合 通常可以在±0.01-2°的范围内,这取决于传感器和情况。 通常在室内环境条件下,精度限于传感器线性规范。
两用倾斜计用于各种测量和测量任务。在土地测绘中,测斜仪可以快速测量地理特征的斜率,或用于洞穴测量。矿物勘探用于测量地质构造的罢工和塌陷。在林业中,采用标准化方法可以用测斜仪进行树高测量。主要火炮可能有一个相关的测量仪,用于促进长距离炮弹瞄准。
永久安装的倾斜仪位于大型土方工程如大坝,以监测结构的长期稳定性。
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两用倾斜计包括诸如井内测试仪的实例,其基本部分是平坦的侧面或底座,其上放置一个中空圆盘,其中一半填充有一些重的液体。圆盘的玻璃面围绕着一个刻度尺,其刻度表示相对于平底座的液体表面的角度。零线平行于基座,当液体停留在该线上时,平面是水平的; 90度垂直于底座,当液体停留在该线上时,平面垂直或垂直。标记中间角度,借助于简单的转换表,仪器表示水平测量设定距离的下降速率,设定倾斜线的距离。
Abney液位是一种在20世纪70年代开发的手持式测量仪器,包括瞄准管和倾斜仪,以便测量师可以将瞄准管(及其十字准线)与倾斜仪水平仪中的气泡反射对准视线位于倾斜仪上设置的角度。
更着名的倾角仪安装在瑞安NYP“圣路易斯精神”的面板上,1927年,查尔斯·林德伯格(Charles Lindbergh)选择了轻巧的Rieker Inc P-1057度倾角仪,给他攀登和下降角度信息。
测量运载体纵轴的水平倾斜和测量地磁场磁力线的两用仪表,就叫作两用倾斜计。
两用倾斜计是用于测量物体相对于重力的斜率(或倾斜),仰角或俯仰角度的仪器。 它还被称为倾斜仪,倾斜指示器,斜坡警报,坡度计,梯度计,梯度计,液位计,液位计,下沉仪和俯仰指示器。 测量仪测量两个倾斜度(正斜率,如观察者向上看),并使用三个不同的测量单位下降(观察者向下观察到的负斜率):度,百分比和俯仰(见坡度(坡度) 命名细节)。 星座是倾斜仪,用于导航和定位从古代到文艺复兴时期的天文物体。
在飞机上,“球”反过来协调员或转弯和银行指标有时被称为倾角计。
传统的摆式电子水平仪通常仅受单轴和窄倾斜测量范围的限制。然而,大多数精密调平,角度测量,对准和表面平整度分析任务基本上涉及二维表面平面角而不是两个独立的正交单轴对象。使用MEMS倾斜传感器构建的双轴倾斜仪可提供与地面基准相切的表面平面的同时二维角度读数。
使用双轴MEMS倾斜仪比常规单轴“气泡”或机械调平仪器的典型优点可能包括:
二维(X-Y平面)倾斜角度(即俯仰和滚动)的同时测量可以消除使用单轴水平时所经历的繁琐的交替操作,例如调整机器基座以获得精确的调平位置。
数字补偿和非线性的精确校准,例如工作温度变化,在更宽的测量范围内产生更高的精度。
加速度计传感器可以以振动分布的形式生成数值数据,使机器安装人员能够实时跟踪和评估对准质量,并通过比较其设置前后的水准调整曲线来验证结构的位置稳定性。
随着两用倾斜计相对于重力测量物体的角度,外部加速度如快速运动,振动或冲击将导致倾斜测量中的误差。为了克服这个问题,除加速度计之外还可以使用陀螺仪。任何上述加速度对加速度计具有巨大的影响,但对陀螺仪的测量旋转速率的有限影响。一种算法可以组合两个信号,以获得每个传感器的最佳值。这样可以将实际的倾斜角度与由外部加速度引入的误差进行分离。
两用倾斜计用于:
使用北极星(北半球)或星座Crux(南半球)的两颗星确定纬度。
确定地球磁场相对于水平面的角度。
显示偏离真正的垂直或水平。
测量,测量倾斜角或仰角。
警告可能会翻倒的设备操作员。
测量仰角,坡度或倾斜角度。的堤防。
测量斜率上的微小差异,特别是地球物理学。例如,这种倾斜仪用于监测火山,或用于测量滑坡运动的深度和速率。
测量土木工程项目的墙体或地面运动。
确定床或地层的倾斜度,或路堤或切割的坡度;一种铅垂的水平。
一些汽车安全系统。
指示车辆,航海工具和飞机的俯仰和滚动。参见转动协调器和滑动指示器。
监控起重机和物料搬运机的起重臂角度。
测量卫星天线对卫星的“视角”。
将太阳能电池板调整到最佳角度以最大化其输出。
在距离测量期间测量胶带或链条的倾斜角度。
使用三角法,使用垂直角度和距离(通过胶带或起搏确定)测量建筑物,树木或其他特征的高度。
测量测井中的钻孔角度。
测量静止水中的船舶清单,并在粗糙的水中测量卷轴。
测量滑雪坡的陡度。
测量岩石中的平面和线条的方向,结合指南针,结构地质学。
测量身体关节的运动范围[3]
测量骨盆的倾斜角度。许多颈部和背部测量需要同时使用两个倾斜仪。
测量高程的角度,并最终计算海拔高度,否则无法直接测量。
测量和微调线阵扬声器的角度挂起。通过使用内置在远程倾斜仪中的激光来确认角度。
在安装时设置太阳能电池板的正确方向
设置大炮或枪的射击角度(确定射弹范围)
两用倾斜计的商业制造商包括Rieker Inc、GeoSense等。 2100433B
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