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電解液傾角計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)
2025-09-05 09:17:11 來源:網(wǎng)絡(luò)
美國Jewell公司主要從事傾角傳感器、加速度傳感器等方面的業(yè)務(wù),眾多行業(yè)提供定制解決方案。其在高質(zhì)量傳感器方面(包括加速度計(jì)和傾角計(jì))能夠達(dá)到市場領(lǐng)導(dǎo)地位,并且擁有業(yè)界領(lǐng)先的經(jīng)驗(yàn)。
2012年12月,Jewell公司宣布并購了在研發(fā)傾斜儀和傾角計(jì)等測斜類儀器方面具有多年經(jīng)驗(yàn)的美國AGI公司(Applied Geomechanics, Inc.),自此AGI的測斜類產(chǎn)品全部歸入Jewell公司的產(chǎn)品線。
目前,由賽德力代理的美國Jewell測斜類儀器共包括9類,51種產(chǎn)品,涵蓋了目前主流的所有三種(電解液、力平衡、MEMS)傾角傳感器類型。能夠滿足以下多種測量要求:
技術(shù)說明:電解液傾角計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)
傾角計(jì)(tiltmeter)、測斜儀(inclinometer)和傾斜計(jì)( clinometer)都是指用來測量相對(duì)于垂直重力矢量的旋轉(zhuǎn)角度的慣性參考裝置,垂直重力矢量是所有外部參考系中*穩(wěn)定的。在 Jewell 公司,我們把精度*高的傳感器稱為“tiltmeter”,把通用 900 系列產(chǎn)品稱為“clinometer”。
所有 Jewell 傾角計(jì)和傾斜計(jì)都包括功能齊全的信號(hào)調(diào)理電子設(shè)備,能夠在很寬的輸入電壓范圍內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出信號(hào)。這一重要特性意味著您可以確信您的測量結(jié)果代表的是實(shí)際運(yùn)動(dòng),而不是電源的變化。我們的電子設(shè)備所提供的高電平電壓、電流和串行輸出,能確保通過長電纜和無線數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸。還有一個(gè)額外的益處,我們所有的傾角計(jì)的輸出中都包含溫度測量結(jié)果。
根據(jù)測量分辨力和角度量程,我們將傾角計(jì)劃分為四種不同的系列。某些傾角計(jì)的分辨力為微弧度(μrad),甚至達(dá)到納弧度級(jí)(nrad):這反映了它們的靈敏度極高。
電解液傾角傳感器:
Jewell 公司的傾角計(jì)或傾斜計(jì)都包含有一個(gè)或多個(gè)電解液傾角傳感器。這些傾角傳感器由盛有電解液的密封玻璃瓶或鋁瓶組成。這種導(dǎo)電的電解液中有三個(gè)或五個(gè)內(nèi)部電極(取決于傾角傳感器的類型)。參考圖1。傳感器的工作原理基于這個(gè)基本原理:懸浮在電解液體中的封閉氣泡始終定向于垂直于垂直重力矢量。這一現(xiàn)象的傳統(tǒng)應(yīng)用包括木匠所用的水平尺和氣泡水準(zhǔn)儀,以及航海測量員的經(jīng)緯儀和六分儀。
圖1: 電解液傾角傳感器
電解液傾角傳感器沒有容易損壞或磨損的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件,而且因?yàn)閮A角以重力方向?yàn)榛鶞?zhǔn),因此它們可以安裝在任何地方,而不需要復(fù)雜的工具或固定裝置。
電解液傾角傳感器體積小巧,價(jià)格便宜,但卻具有驚人的性能。動(dòng)態(tài)范圍等于*大測量范圍除以傳感器可以檢測到的*小角度。我們的一些傳感器的動(dòng)態(tài)范圍大于120 dB(>1,000,000:1)。
它們是如何工作的?
當(dāng)傾角傳感器處于水平狀態(tài)時(shí),導(dǎo)電的電解液在每個(gè)激勵(lì)電極上的覆蓋面積相等,激勵(lì)電極和拾取電極之間的交流電阻R1和R2相等。然而,當(dāng)傳感器傾斜時(shí),液體覆蓋的激勵(lì)電極比例更多,R1和R2不相等。然而,當(dāng)傳感器傾斜時(shí),一個(gè)激勵(lì)電極上的電解液覆蓋面積大于另一個(gè)激勵(lì)電極上電解液的覆蓋面積,從而造成R1和R2不相等。
如何使用傾角計(jì)?
Jewell 傾角計(jì)中的傾角傳感器的作用等效于交流分壓器(電位計(jì))。傾角計(jì)的電路產(chǎn)生一個(gè)平衡的交流信號(hào)并分別施加到這兩個(gè)激勵(lì)電極上。見圖2。在拾取電極上測量的輸出信號(hào)的幅度和相位指示傾斜運(yùn)動(dòng)的大小和方向。
圖2: 傳感器激勵(lì)
傾角傳感器也可以用作惠斯通電橋的靈敏半橋;菟雇姌螂娐分饕糜谡{(diào)零(調(diào)平)應(yīng)用。無論使用哪種類型的電路,都只能對(duì)傾角傳感器施加交流激勵(lì)。直流電會(huì)導(dǎo)致電極電鍍而損壞傾角傳感器。
我們的單軸傾角計(jì)使用一個(gè)傾角傳感器。我們的500、700和800系列的雙軸傾角計(jì)使用兩個(gè)正交方向的傾角傳感器。我們的900系列雙軸傾角計(jì)采用有五個(gè)電極的電解液傾角傳感器,呈十字形排列。在這種情況下,通過交替激勵(lì)正交的電極對(duì)進(jìn)行雙軸傾角測量。
如果您想了解更多關(guān)于電解液式傾角計(jì)的其他技術(shù)細(xì)節(jié),請(qǐng)閱覽我們的其他技術(shù)說明文章,或隨時(shí)與我們?nèi)〉寐?lián)系。
我們會(huì)為您即時(shí)發(fā)送您感興趣產(chǎn)品的相關(guān)詳細(xì)信息和資料,并且結(jié)合您的傾角測量環(huán)境與要求為您確定*佳性能的產(chǎn)品搭配選型方案。您可以通過以下幾種方式與我們?nèi)〉寐?lián)系并獲取產(chǎn)品資料:
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