今年七月，上海大悅城摩天輪在運(yùn)營(yíng)中，20號(hào)吊艙發(fā)生傾斜和搖擺現(xiàn)象，經(jīng)查，故障原因?yàn)?0號(hào)吊艙傾角傳感器發(fā)生故障，致使吊艙朝一個(gè)方向傾斜，傾斜角度約10度，觸發(fā)吊艙安全保護(hù)功能，吊艙伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)斷電，吊艙在復(fù)位過(guò)程中由于重力作用產(chǎn)生擺動(dòng)，對(duì)乘客產(chǎn)生了影響。傾角傳感器作為一種安全保障元件，能在發(fā)生異常時(shí)自動(dòng)檢測(cè)、發(fā)出警報(bào)，以免危險(xiǎn)進(jìn)一步可擴(kuò)大。那么傾角傳感器究竟是什么?它是怎么工作?又有何應(yīng)用呢?今天，小編帶你了解下。

傾角傳感器邁出新步伐 中國(guó)市場(chǎng)潛力無(wú)窮

傾角傳感器是什么?

傾角傳感器，又名為水平傳感器、水平儀、傾角儀，是角度傳感器的一種，用于檢測(cè)系統(tǒng)的水平度，由于雙軸傾角傳感器可同時(shí)完成兩個(gè)方向的水平度測(cè)量，因此可用于檢測(cè)整個(gè)被測(cè)面的水平度。

傾角傳感器工作原理

傾角傳感器根據(jù)工作原理的不同可分為“液體擺”式、“固體擺”式和“氣體擺”式三種，但這三種傾角傳感器都是基于牛頓第二定律的基本理論來(lái)完成的。牛頓第二定律告訴我們，我們無(wú)法在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部對(duì)速度進(jìn)行測(cè)量，但我們可以對(duì)其加速度進(jìn)行測(cè)量，在初速度已知的情況下，可以通過(guò)積分的方法得出線(xiàn)速度，進(jìn)而求得其直線(xiàn)位移，因此傾角傳感器實(shí)際上是一種利用慣性原理的加速度傳感器。而當(dāng)傾角傳感器處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，它只受重力的作用，因此其重力垂直軸與傳感器靈敏軸間的夾角便為所求傾角。

傾角傳感器應(yīng)用

傾角傳感器在各領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用于農(nóng)用翻斗車(chē)可為駕駛員在坡度道路上的安全行駛提供可靠數(shù)據(jù);應(yīng)用于塔式起重機(jī)可為防傾翻監(jiān)控提供數(shù)據(jù)支持;應(yīng)用于板式傳送機(jī)可直接對(duì)傳送機(jī)當(dāng)前傾斜角度進(jìn)行測(cè)量，從而大大簡(jiǎn)化了安裝過(guò)程;應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床可實(shí)現(xiàn)對(duì)其幾何精度的準(zhǔn)確控制;除此之外，傾角傳感器在高空作業(yè)車(chē)、汽車(chē)四輪定位、衛(wèi)星通訊車(chē)姿態(tài)檢測(cè)、船舶航行姿態(tài)測(cè)量等過(guò)程中都有著相當(dāng)重要的應(yīng)用。

而在現(xiàn)代安防中，無(wú)人機(jī)、智慧井蓋也有傾角傳感器的應(yīng)用。在無(wú)人機(jī)中，傾角傳感器，集成了陀螺儀和加速度計(jì)為飛行控制系統(tǒng)提供保持水平飛行的數(shù)據(jù)。這是在易碎品運(yùn)輸和投遞過(guò)程中最重要的穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)應(yīng)用程序。這類(lèi)傳感器和陀螺儀，結(jié)合加速度計(jì)，能夠測(cè)量到細(xì)微的運(yùn)動(dòng)變化，使得傾角傳感器能夠應(yīng)用于移動(dòng)程序，如汽車(chē)或無(wú)人駕駛飛機(jī)的陀螺儀補(bǔ)償。

在智慧井蓋中，采用行程開(kāi)關(guān)或傾角傳感器的井蓋被偷后，系統(tǒng)會(huì)馬上發(fā)出報(bào)警信息，管理人員只需打開(kāi)手機(jī)，就能在電子地圖上實(shí)時(shí)查看井蓋的具體位置與異常狀態(tài)，第一時(shí)間安排工程人員查看、維修。今年，北京亦莊，3500個(gè)這樣的智慧井蓋式上崗。

傾角傳感器市場(chǎng)趨勢(shì)

傾角傳感器相對(duì)于其他傳感器而言數(shù)量少，科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域先進(jìn)，所以?xún)r(jià)格較高，前幾年中國(guó)的市場(chǎng)需要的傳感器大多數(shù)通過(guò)外國(guó)進(jìn)口的，可價(jià)格高，所以設(shè)備的成本較高，隨著中國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的研發(fā)人員投身于傾角傳感器的研發(fā)中，導(dǎo)致現(xiàn)在中國(guó)的傾角傳感器技術(shù)邁出了嶄新的一步，中國(guó)自2005年需要8-10億直傳感器，到今天的14億，每年的傾角傳感器的需求量都要遞增21%。可見(jiàn)傾角傳感器在中國(guó)的市場(chǎng)是存在著無(wú)窮的潛力。

一、利用新發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象、效應(yīng)

傾角傳感器本來(lái)就是基于一系列效應(yīng)制造出來(lái)的，目前應(yīng)用的效應(yīng)很多，比如壓電效應(yīng)、壓阻效應(yīng)等等，還有一些效應(yīng)是我們未知的，等著我們?nèi)フJ(rèn)識(shí)。

二、采用高新技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)以及制造加工技術(shù)的發(fā)展，傾角傳感器也進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期，這些技術(shù)都是開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)傾角傳感器的基礎(chǔ)。高科技含量的傾角傳感器是未來(lái)產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)方向。

三、新材料的開(kāi)發(fā)

傾角傳感器的感應(yīng)元件、傳感器保護(hù)的基礎(chǔ)都是各種材料，隨著人們對(duì)新材料性能的掌握，將大大促進(jìn)傾角傳感器的發(fā)展。近年，廣泛應(yīng)用的材料有陶瓷、光纖、高分子有機(jī)材料等。

四、不斷提高傳感器的性能

影響傾角傳感器的性能因素很多，有系統(tǒng)的，還有檢測(cè)的。隨著檢測(cè)技術(shù)跟精密制造的發(fā)展，這方面也將得到大大提高。

五、傳感器應(yīng)用的擴(kuò)展

物聯(lián)網(wǎng)的橫空出世，傾角傳感器應(yīng)用也在不斷拓展。近些年，地震災(zāi)害、海嘯災(zāi)害、食品危機(jī)不斷，對(duì)研究人員來(lái)說(shuō)，也是個(gè)挑戰(zhàn)，開(kāi)發(fā)出各種傳感器檢測(cè)這些現(xiàn)象的發(fā)生，及早預(yù)警。

六、傳感器的集成化和多功能化

以前的傾角傳感器一般只能檢測(cè)一種物理量，一個(gè)系統(tǒng)光傳感器就需要很口?，F(xiàn)在，已經(jīng)出現(xiàn)了多功能和集成化的傳感器，比如溫濕度和檢測(cè)各種氣體的集成傳感器，這也將是以后發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。

七、微型與低功耗化

有些精密儀器或設(shè)備，體積本身就小，還需要接上各種傾角傳感器進(jìn)行感知和控制，這也對(duì)傾角傳感器提出了更高的要求。