這是SCA60C的管腳圖。只用到了三個口:VCC,GND,OUTPUT,NC是空管腳
角度和輸出電壓的關(guān)系:α= arcsin(0.5Vout-1.25)
在小范圍內(nèi),可以認(rèn)為是線性變化,。
1.描述:
SCA60C是由芬蘭VTI生產(chǎn)的基于3D-MEMS(三維微電子機(jī)械系統(tǒng))技術(shù)的,,固態(tài)硅基電容式傾角傳感器。既可以測靜態(tài)的加速度如地球重力加速度,,又可以測動態(tài)的加速度如沖擊,振動等,。
和芬蘭VTI其他型號傾角傳感器相比,SCA60C又具有測量量程寬(±90°),,價格低的優(yōu)點(diǎn),,在教學(xué)設(shè)備、機(jī)器人,、電子設(shè)計競賽中有廣泛應(yīng)用,。例如全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽中,2011年“基于自由擺的平板控制系統(tǒng)(B題)”,、2007年“電動車蹺蹺板(F,,J題)”,SCA60C使用就非常多,,取得了良好的效果,。
PS.芬蘭VTI科技是全球范圍內(nèi)硅電容式慣性傳感器設(shè)計和生產(chǎn)的先驅(qū),。VTI的傾角傳感器以其出色的性能:如高精度、線性度,、穩(wěn)定性,、重復(fù)性、可靠性,、溫度特性,、抗振性(高達(dá)20000g)等,已廣泛運(yùn)用于各個領(lǐng)域,。
傾角傳感器原理:傾角測量理論是牛頓第二定律,,根據(jù)基本的物理原理,在一個系統(tǒng)內(nèi)部,,速度是無法測量的,,但卻可以測量其加速度。如果初速度已知,,就可以通過積分計算出線速度,,進(jìn)而可以計算出直線位移。所以它其實(shí)是運(yùn)用慣性原理的一種加速度傳感器,。
當(dāng)傾角傳感器靜止時也就是側(cè)面和垂直方向沒有加速度作用,,那么作用在它上面的只有重力加速度。重力垂直軸與加速度傳感器靈敏軸之間的夾角就是傾斜角了,。 計算方式是加速度傳感器輸出信號經(jīng)高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換后,,交由混合信號處理器進(jìn)行濾波、平滑,、方差估計等處理后,,獲得精確的瞬時加速度。最終將精確瞬時加速度解算為傾角信息,。
傾角傳感器結(jié)構(gòu):傾角傳感器把MCU,,MEMS加速度計,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,,通訊單元全都集成在一塊非常小的電路板上面,。直接輸出角度等傾斜數(shù)據(jù)。
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2,、規(guī)格:
品牌:VTI
單軸傾角傳感器
測量范圍1g(±90度)
單極5V供電,,比例電壓輸出
模擬0.5-4.5V輸出
工作溫度范圍寬
尺寸:2.5cm*2.5cm
3、應(yīng)用:
平臺水準(zhǔn)測量與穩(wěn)定
水準(zhǔn)儀器
旋轉(zhuǎn)激光儀
施工水準(zhǔn)設(shè)備
工程車輛調(diào)平,,和高空平臺安全保護(hù)
定向衛(wèi)星通訊天線的俯仰角測量
船舶航行姿態(tài)測量
盾構(gòu)頂管應(yīng)用
大壩檢測
地質(zhì)設(shè)備傾斜監(jiān)測
火炮炮管初射角度測量
雷達(dá)車輛平臺檢測
衛(wèi)星通訊車姿態(tài)檢測
太陽能基座傾角檢測
4,、優(yōu)勢:
抗沖擊能力強(qiáng),能耗低
5、電氣特性:
注:1. 要達(dá)到高精度,,電源電壓變化最好在5±0.05V,。
2. 測量范圍受到靈敏度,零點(diǎn)偏移,,和供電電壓變化的影響,。
3. 測量方向參考器件上的箭頭指向。
4. 其他方向要注意事項(xiàng)請聯(lián)系工程師,。
6,、圖片Pictures:
由于SCA60C模組測量的量程非常寬(大部分的傾角測量量程在±15°,,±30°,,而SCA60C的量程為:±90°),所以輸出信號和輸出角度就不再是線性關(guān)系,。
角度和輸出電壓的關(guān)系為:α= arcsin(0.5Vout-1.25)
備注:從圖形曲線看出,當(dāng)角度變化不大的時候,,例如±15°,,輸出電壓和角度還是呈比例關(guān)系的。
8,、常見問題:
1. 測量精度不高,,達(dá)不到標(biāo)稱值?
答:這是寬量程(±90°)的傾角傳感器,。按照0.5-4.5V信號輸出粗略估算,,1°對應(yīng)的模擬電壓值約為:(4.5-0.5)/180=22.22mv。對于一個8bit的ADC,,最小精度約為:19.53mv,,大約為0.88°;對于10bit的ADC,,最小精度約為:4.88mv,,大約為0.22°;對于12bit的ADC,,最小精度約為:1.22mv,,大約為0.055°。從以上結(jié)果不難看出,,使用10bit的ADC,,可以測量最小為0.22°的傾角。而使用8bit的ADC只能檢測到最小0.88°的傾角,。這就是為什么達(dá)不到傳感器標(biāo)定值的原因,。
2. 傳感器信號輸出不穩(wěn)定?
答:原因大概有兩種:(1)電源不穩(wěn)定。最佳的電源波動為5±0.05V,,大于這個范圍的電源都會引入電噪聲,,導(dǎo)致信號輸出不穩(wěn)定;(2)傳感器應(yīng)用場所比較顛簸,,超過了傳感器的響應(yīng)速度,。
3. 在實(shí)際測量過程中,量程達(dá)不到±90°,?
答:測量范圍受到靈敏度,,零點(diǎn)偏移,和供電電壓變化的影響,,和標(biāo)稱值會有偏差,。
4. 傾斜模組,信號沒有變化,,或變化不大,?
答:請按照傳感器芯片上面標(biāo)注的箭頭方向進(jìn)行傾斜。垂直箭頭方向的傾斜,,不會造成信號正確輸出,。
9、資源:
| 大?。?/font>186KB | 上傳日期:2011.04.24 |
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買家 | 購買價 | 購買數(shù)量 | 購買時間 |
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zha*** | 75.000 | 1 | 2017-09-14 |
398*** | 75.000 | 3 | 2015-10-19 |
sdk*** | 75.000 | 4 | 2014-07-22 |
bua*** | 75.000 | 2 | 2011-12-05 |
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