Princípio e classificação do sensor de inclinação

Princípio e classificação do sensor de inclinação

O sensor de inclinação é um sensor de aceleração que utiliza o princípio da inércia para medir a variação do ângulo de inclinação em relação ao plano horizontal. Devido às suas características de alta precisão, monitoramento exato e alerta oportuno, o sensor de inclinação é adequado para diversos ambientes de aplicação, sendo praticamente imune a interferências externas, de operação simples e fácil de usar, o que o torna amplamente utilizado em diversas aplicações de medição de ângulos.

Então, hoje, vamos dar uma olhada no princípio de funcionamento do sensor de inclinação e em algumas classificações comuns.

Primeiro. O que é um sensor de inclinação?

Sensores de inclinação, também chamados de inclinômetros, medidores de nível ou medidores de inclinação, são frequentemente usados ​​para medir a variação do ângulo horizontal de um sistema. Os medidores de nível evoluíram do simples nível de bolha de água do passado para o nível eletrônico. Como ferramenta de detecção, tornaram-se indispensáveis ​​e importantes em áreas como construção de pontes, ferrovias, engenharia civil, perfuração de petróleo, aviação e navegação, automação industrial, plataformas inteligentes e usinagem. O nível eletrônico é uma ferramenta de detecção muito precisa para medir pequenos ângulos. Ele pode medir a inclinação do plano medido em relação à posição horizontal, bem como o paralelismo e a perpendicularidade entre as duas partes.

2. O princípio básico do sensor de inclinação

A base teórica do sensor de inclinação é a segunda lei de Newton: De acordo com os princípios físicos básicos, em um sistema, a velocidade não pode ser medida, mas sua aceleração pode. Se a velocidade inicial for conhecida, a velocidade linear pode ser calculada por integração e, em seguida, o deslocamento linear pode ser calculado; portanto, trata-se, na verdade, de um sensor de aceleração que utiliza o princípio da inércia. Quando o sensor de inclinação está estacionário, ou seja, quando não há aceleração nas direções lateral e vertical, apenas a aceleração da gravidade atua sobre ele. O ângulo entre o eixo vertical da gravidade e o eixo sensível do sensor de aceleração é o ângulo de inclinação.

Três sensores de inclinação comuns.

O sensor de inclinação é frequentemente usado para medir a distância horizontal do sistema e a altura do objeto. Em termos de princípio de funcionamento, ele pode ser dividido em pêndulo sólido, pêndulo líquido e pêndulo gasoso. Existem três tipos de sensores de inclinação, todos os quais utilizam a força gravitacional da Terra para converter o ângulo de inclinação do dispositivo sensível do sensor em relação à Terra, ou seja, o ângulo (inclinação) com a gravidade terrestre, em um sinal analógico ou um sinal de pulso. Quanto aos sensores de inclinação baseados nos princípios do pêndulo sólido, pêndulo líquido e pêndulo gasoso, cada um possui suas próprias vantagens.

1. Sensor de inclinação de pêndulo sólido

A massa sensível do pêndulo sólido é a massa do próprio pêndulo; o sensor de inclinação de pêndulo sólido possui um comprimento e centro de pêndulo bem definidos, e seu mecanismo é basicamente o mesmo de um sensor de aceleração. Em aplicações práticas, existem diversos tipos de produtos, como pêndulos eletromagnéticos, que apresentam alta faixa de medição, precisão e capacidade de resistência à sobrecarga, sendo também amplamente utilizados em sistemas de armas.

2. Sensor de pêndulo líquido

A sensibilidade do pêndulo líquido reside no eletrólito; o sensor de pêndulo líquido situa-se entre os dois, mas o sistema é estável. É amplamente utilizado em sistemas de alta precisão e é muito comum na China. A maioria dos produtos estrangeiros são deste tipo.

3. Sensor de ângulo de pêndulo a gás

A massa sensível do pêndulo a gás é o próprio gás; o gás é um corpo em movimento dentro de uma cavidade selada, sua massa é pequena e a força inercial gerada em caso de grande impacto ou sobrecarga elevada também é pequena, o que lhe confere forte resistência a vibrações e choques. No entanto, o controle do movimento do gás é mais complexo, e muitos fatores afetam seu movimento, e sua precisão não atende aos requisitos de um sistema de armas.

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