電解液傾角計(jì)的基礎(chǔ)知識
傾角計(jì)（tiltmeter）、測斜儀（ inclinometer）和 傾斜計(jì)（ clinometer） 都是指用來測量相對于垂直重力矢量的旋轉(zhuǎn)角度的慣性參考裝置，垂直重力矢量是所有外部參考系中的。在Jewell 公司，我們把精度的傳感器稱為“tiltmeter”， 把通用900系列產(chǎn)品稱為“clinometer”。
所有Jewell傾角計(jì)和傾斜計(jì)都包括功能齊全的信號調(diào)理電子設(shè)備，能夠在很寬的輸入電壓范圍內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出信號。這一重要特性意味著您可以確信您的測量結(jié)果代表的是實(shí)際運(yùn)動(dòng)，而不是電源的變化。我們的電子設(shè)備所提供的高電平電壓、電流和串行輸出，能確保通過長電纜和無線數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸。還有一個(gè)額外的益處，我們所有的傾角計(jì)的輸出中都包含溫度測量結(jié)果。
根據(jù)測量分辨力和角度量程，我們將傾角計(jì)劃分為四種不同的系列。某些傾角計(jì)的分辨力為微弧度級（mrad），甚至達(dá)到納弧度級（nrad）：這反映了它們的標(biāo)度變換率*。
電解液傾角傳感器
Jewell公司的傾角計(jì)或傾斜計(jì)都包含有一個(gè)或多個(gè)電解液傾角傳感器。 這些傾角傳感器由盛有電解液的密封玻璃瓶或鋁瓶組成。這種導(dǎo)電的電解液中有三個(gè)或五個(gè)內(nèi)部電極（取決于傾角傳感器的類型）。 參考圖1.傳感器的工作原理基于這個(gè)基本原理：懸浮在電解液體中的封閉氣泡始終定向于垂直于垂直重力矢量。這一現(xiàn)象的傳統(tǒng)應(yīng)用包括卑微木匠的水平尺和氣泡水準(zhǔn)儀，以及航海測量員的經(jīng)緯儀和六分儀。
電解液傾角傳感器沒有容易損壞或磨損的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，而且因?yàn)閮A角以重力方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，因此它們可以安裝在任何地方，而不需要復(fù)雜的工具或固定裝置。
電解液傾角傳感器體積小巧，價(jià)格便宜，但卻具有驚人的性能。動(dòng)態(tài)范圍等于測量范圍除以傳感器可以檢測到的最小角度。我們的一些傳感器的動(dòng)態(tài)范圍大于120 dB(>1,000,000：1)。
它們是如何工作的？
當(dāng)傾角傳感器處于水平狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)電的電解液在每個(gè)激勵(lì)電極上的覆蓋面積相等，激勵(lì)電極和拾取電極之間的交流電阻R1和R2相等。然而，當(dāng)傳感器傾斜時(shí)，一個(gè)激勵(lì)電極上的電解液覆蓋面積大于另一個(gè)激勵(lì)電極上電解液的覆蓋面積，從而造成R1和R2不相等。
如何在傾角計(jì)中使用它們
Jewell 傾角計(jì)中的傾角傳感器的作用等效于交流分壓器（電位計(jì)）。傾角計(jì)的電路產(chǎn)生一個(gè)平衡的交流信號并分別施加到這兩個(gè)激勵(lì)電極上。見圖2。在拾取電極上測量的輸出信號的幅度和相位指示傾斜運(yùn)動(dòng)的大小和方向。它們是如何工作的？
當(dāng)傾角傳感器處于水平狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)電的電解液在每個(gè)激勵(lì)電極上的覆蓋面積相等，激勵(lì)電極和拾取電極之間的交流電阻R1和R2相等。然而，當(dāng)傳感器傾斜時(shí)，一個(gè)激勵(lì)電極上的電解液覆蓋面積大于另一個(gè)激勵(lì)電極上電解液的覆蓋面積，從而造成R1和R2不相等。
如何在傾角計(jì)中使用它們
傾角傳感器也可以用作惠斯通電橋的靈敏半橋。惠斯通電橋電路主要用于調(diào)零(調(diào)平)應(yīng)用。無論使用哪種類型的電路，都只能對傾角傳感器施加交流激勵(lì)。直流電會(huì)導(dǎo)致電極電鍍而損壞傾角傳感器。
我們的單軸傾角計(jì)使用一個(gè)傾角傳感器。我們的500、700和800系列的雙軸傾角計(jì)使用兩個(gè)正交方向的傾角傳感器。我們的900系列雙軸傾角計(jì)采用有五個(gè)電極的電解液傾角傳感器，呈十字形排列。在這種情況下，通過交替激勵(lì)正交的電極對進(jìn)行雙軸傾角測量。
我們的單軸傾角計(jì)使用一個(gè)傾角傳感器。我們的500、700和800系列的雙軸傾角計(jì)使用兩個(gè)正交方向的傾角傳感器。我們的900系列雙軸傾角計(jì)采用有五個(gè)電極的電解液傾角傳感器，呈十字形排列。在這種情況下，通過交替激勵(lì)正交的電極對進(jìn)行雙軸傾角測量。
