这是SCA60C的管脚图。只用到了三个口:VCC,GND,OUTPUT,NC是空管脚
角度和输出电压的关系:α= arcsin(0.5Vout-1.25)
在小范围内,可以认为是线性变化。
1.描述:
SCA60C是由芬兰VTI生产的基于3D-MEMS(三维微电子机械系统)技术的,固态硅基电容式倾角传感器。既可以测静态的加速度如地球重力加速度,又可以测动态的加速度如冲击,振动等。
和芬兰VTI其他型号倾角传感器相比,SCA60C又具有测量量程宽(±90°),价格低的优点,在教学设备、机器人、电子设计竞赛中有广泛应用。例如全国大学生电子设计竞赛中,2011年“基于自由摆的平板控制系统(B题)”、2007年“电动车跷跷板(F,J题)”,SCA60C使用就非常多,取得了良好的效果。
PS.芬兰VTI科技是全球范围内硅电容式惯性传感器设计和生产的先驱。VTI的倾角传感器以其出色的性能:如高精度、线性度、稳定性、重复性、可靠性、温度特性、抗振性(高达20000g)等,已广泛运用于各个领域。
倾角传感器原理:倾角测量理论是牛顿第二定律,根据基本的物理原理,在一个系统内部,速度是无法测量的,但却可以测量其加速度。如果初速度已知,就可以通过积分计算出线速度,进而可以计算出直线位移。所以它其实是运用惯性原理的一种加速度传感器。
当倾角传感器静止时也就是侧面和垂直方向没有加速度作用,那么作用在它上面的只有重力加速度。重力垂直轴与加速度传感器灵敏轴之间的夹角就是倾斜角了。 计算方式是加速度传感器输出信号经高精度模数转换后,交由混合信号处理器进行滤波、平滑、方差估计等处理后,获得精确的瞬时加速度。最终将精确瞬时加速度解算为倾角信息。
倾角传感器结构:倾角传感器把MCU,MEMS加速度计,模数转换电路,通讯单元全都集成在一块非常小的电路板上面。直接输出角度等倾斜数据。
2、规格:
品牌:VTI
单轴倾角传感器
测量范围1g(±90度)
单极5V供电,比例电压输出
模拟0.5-4.5V输出
工作温度范围宽
尺寸:2.5cm*2.5cm
3、应用:
平台水准测量与稳定
水准仪器
旋转激光仪
施工水准设备
工程车辆调平,和高空平台安全保护
定向卫星通讯天线的俯仰角测量
船舶航行姿态测量
盾构顶管应用
大坝检测
地质设备倾斜监测
火炮炮管初射角度测量
雷达车辆平台检测
卫星通讯车姿态检测
太阳能基座倾角检测
4、优势:
抗冲击能力强,能耗低
5、电气特性:
注:1. 要达到高精度,电源电压变化最好在5±0.05V。
2. 测量范围受到灵敏度,零点偏移,和供电电压变化的影响。
3. 测量方向参考器件上的箭头指向。
4. 其他方向要注意事项请联系工程师。
6、图片Pictures:
由于SCA60C模组测量的量程非常宽(大部分的倾角测量量程在±15°,±30°,而SCA60C的量程为:±90°),所以输出信号和输出角度就不再是线性关系。
角度和输出电压的关系为:α= arcsin(0.5Vout-1.25)
备注:从图形曲线看出,当角度变化不大的时候,例如±15°,输出电压和角度还是呈比例关系的。
8、常见问题:
1. 测量精度不高,达不到标称值?
答:这是宽量程(±90°)的倾角传感器。按照0.5-4.5V信号输出粗略估算,1°对应的模拟电压值约为:(4.5-0.5)/180=22.22mv。对于一个8bit的ADC,最小精度约为:19.53mv,大约为0.88°;对于10bit的ADC,最小精度约为:4.88mv,大约为0.22°;对于12bit的ADC,最小精度约为:1.22mv,大约为0.055°。从以上结果不难看出,使用10bit的ADC,可以测量最小为0.22°的倾角。而使用8bit的ADC只能检测到最小0.88°的倾角。这就是为什么达不到传感器标定值的原因。
2. 传感器信号输出不稳定?
答:原因大概有两种:(1)电源不稳定。最佳的电源波动为5±0.05V,大于这个范围的电源都会引入电噪声,导致信号输出不稳定;(2)传感器应用场所比较颠簸,超过了传感器的响应速度。
3. 在实际测量过程中,量程达不到±90°?
答:测量范围受到灵敏度,零点偏移,和供电电压变化的影响,和标称值会有偏差。
4. 倾斜模组,信号没有变化,或变化不大?
答:请按照传感器芯片上面标注的箭头方向进行倾斜。垂直箭头方向的倾斜,不会造成信号正确输出。
9、资源:
| 大小:186KB | 上传日期:2011.04.24 |
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买家 | 购买价 | 购买数量 | 购买时间 |
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zha*** | 75.000 | 1 | 2017-09-14 |
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