德國P+F倍加福傾角傳感器使用分析

傾角傳感器經(jīng)常用于系統(tǒng)的水平測量，從工作原理上可分為“固體擺"式、“液體擺"式、“氣體擺"三種傾角傳感器，傾角傳感器還可以用來測量相對(duì)于水平面的傾角變化量倍加福的新一代F99傾角測量傳感器簡單、耐用、外殼緊湊，是工業(yè)環(huán)境中的理想選擇。 F99傾角測量傳感器提供標(biāo)準(zhǔn)化的 4 … 20 mA 模擬量接口，測量范圍在0 … 360°之間，無需昂貴的總線系統(tǒng)。彈簧塊系統(tǒng)使反應(yīng)速度加快，倍加福提供了無接觸的傳感器：單雙軸兩種版本。僅需兩個(gè) Teach-In按鈕，您就可以簡便地調(diào)整開關(guān)輸出。
F99 傾角測量傳感器的顯著特點(diǎn):
非接觸式地測量一個(gè)軸或兩個(gè)軸的傾角
測量范圍 0 … 360°
精度0.1°
模擬量和開關(guān)量輸出
兩個(gè)可調(diào)開關(guān)點(diǎn)  
防護(hù)等 IP68/IP69K

固體擺在設(shè)計(jì)中廣泛采用力平衡式伺服系統(tǒng)，如圖1所示，其由擺錘、擺線、支架組成， 擺錘受重力G和擺拉力T的作用，其合外力F為：（1） 　　其中，θ為擺線與垂直方向的夾角。在小角度范圍內(nèi)測量時(shí)，可以認(rèn)為F與θ成線性關(guān)系。如應(yīng)變式傾角傳感器就基于此原理。

　　液體擺的結(jié)構(gòu)原理是在玻璃殼體內(nèi)裝有導(dǎo)電液，并有三根鉑電極和外部相連接，三根電極相互平行且間距相等，如圖2所示。當(dāng)殼體水平時(shí)，電極插入導(dǎo)電液的深度相同。如果在兩根電極之間加上幅值相等的交流電壓時(shí)，電極之間會(huì)形成離子電流，兩根電極之間的液體相當(dāng)于兩個(gè)電阻RI和RIII。若液體擺水平時(shí)，則RI=RIII。當(dāng)玻璃殼體傾斜時(shí)，電極間的導(dǎo)電液不相等，三根電極浸入液體的深度也發(fā)生變化，但中間電極浸入深度基本保持不變。如圖3所示，左邊電極浸入深度小，則導(dǎo)電液減少，導(dǎo)電的離子數(shù)減少，電阻RI增大，相對(duì)極則導(dǎo)電液增加，導(dǎo)電的離子數(shù)增加，而使電阻RIII 減少，即RI>RIII。反之，若傾斜方向相反，則RI<RIII。 　　在液體擺的應(yīng)用中也有根據(jù)液體位置變化引起應(yīng)變片的變化，從而引起輸出電信號(hào)變化而感知傾角的變化。在實(shí)用中除此類型外，還有在電解質(zhì)溶液中留下一氣泡，當(dāng)裝置傾斜時(shí)氣泡會(huì)運(yùn)動(dòng)使電容發(fā)生變化而感應(yīng)出傾角的“液體擺"。
氣體在受熱時(shí)受到浮升力的作用，如同固體擺和液體擺也具有的敏感一樣，熱氣流總是力圖保持在鉛垂方向上，因此也具有擺的特性�！皻怏w擺"式慣性元件由密閉腔體、氣體和組成。

德國P+F倍加福傾角傳感器使用分析