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水平度测量传感器
滕琳雅
0912030407
一 ：重力传感器。
(重力)传感器测量原理：
：
电容式传感器结构如图1所示，图(a)为水平放置，图(b)为实用的加速度传感器的等效水平度测量传感器
滕琳雅
0912030407
一 ：重力传感器。
(重力)传感器测量原理：
：
电容式传感器结构如图1所示，图(a)为水平放置，图(b)为实用的加速度传感器的等效电 路。加速度传感器将两块质量块放在一个横梁上，横梁与腔体的上下外壳组成两个电容，水 平放置时由于重力作用，则感应的信号有差，传感器输出有信号。垂直放置时，两个质量块 都处于在腔体中央，两个电容的容值相同，感应信号相同， 不同，传感器的输出信号大小也不同，因此，加速度传感器可用于平面的倾斜角测量。
横梁
质量块
(a)水平放置状态
(b)垂直放置状态
图1加速度传感器原理图
II. 测角原理
利用加速度传感器测量平台倾斜角时，应将加速度传感器放置在所测平台上，如图2所示， 其中y是平台沿某一方向的倾斜角。加速度传感器的质量块受重力加速度g在倾斜面上的分量 g1 (g1=g*sinr)的作用而产生偏移，加速度传感器即有信号输出，输出量是倾斜角y的函数。 如果加速度传感器输出与所受到的等效重力加速度成一定线性关系，即：
V=k*g*sinr
只要确定系数k，即可测出平面某一方向上的倾斜角。如果将两个加速度传感器正交放置在 平台中心，则平台其实零位垂直方向角y (x)和平台起始零位倾斜角y(y)为： y(x)=1/sin(Vx/k*g) y(y)=1/sin(Vy/k*g)
再根据这两个方向的倾斜角即可解算出平台的倾角和倾角所在方位。
图2静止平台倾角为r时的受力分析
III倾斜角测量的数学模型
社平台倾斜角度为r,则倾斜后的平台在水平面上的投影是一个椭圆，椭圆的长轴为R,短 轴为R*cosr,短轴的方向是平台倾斜的方向，如图3所示。由于旋转平台工作时水平倾角非 常小，可以认为两个传感器的防止方向投影后依然正交。在假设正交的两个传感器中的一个 一个的放置方向与平台的其实方位O重合，平台的倾斜方向即起始方位的角度为t,椭圆上 两个传感器方向上的点到中心的距离分别为R*cosr(x),R*cosr(y),而椭圆的方程
X=R*sint
Y=R*cosr*cost
只要测出两个正交方向的倾斜角，就可以得到整个平台的倾斜角和倾斜角方位。
IV 具体分析
平台在旋转过程中，对加速度传感器1的影响除了倾角r,还有平台旋转的离心加速度a,平 台在径向和轴向的振动加速度a(x),a(y),如图5所示。即传感器1的输出V1是r(y),a,a(x),a(y) 的函数：
V1=k1*(g*sinr(y)+a(x)*cosr(y)+a(y)*sinr(y)+a*cosr(y))
其中V1为传感器1的输出量，k1为传感器1的线性系数，a为离心加速度，r为传感器距 离旋转中心的距离，a(x)为平台轴向振动加速度，r (y)为平台起始零位倾斜角。由于r(y) 很小，公式可以简化为：
V1=k1*(g*r(y)+a(x