今年七月,上海大悅城摩天輪在運營中,20號吊艙發(fā)生傾斜和搖擺現(xiàn)象,經(jīng)查,故障原因為20號吊艙傾角傳感器發(fā)生故障,致使吊艙朝一個方向傾斜,傾斜角度約10度,觸發(fā)吊艙安全保護功能,吊艙伺服驅動系統(tǒng)斷電,吊艙在復位過程中由于重力作用產(chǎn)生擺動,對乘客產(chǎn)生了影響。傾角傳感器作為一種安全保障元件,能在發(fā)生異常時自動檢測、發(fā)出警報,以免危險進一步可擴大。那么傾角傳感器究竟是什么?它是怎么工作?又有何應用呢?
傾角傳感器,又名為水平傳感器、水平儀、傾角儀,是角度傳感器的一種,用于檢測系統(tǒng)的水平度,由于雙軸傾角傳感器可同時完成兩個方向的水平度測量,因此可用于檢測整個被測面的水平度。
傾角傳感器根據(jù)工作原理的不同可分為“液體擺”式、“固體擺”式和“氣體擺”式三種,但這三種傾角傳感器都是基于牛頓第二定律的基本理論來完成的。牛頓第二定律告訴我們,我們無法在一個系統(tǒng)內(nèi)部對速度進行測量,但我們可以對其加速度進行測量,在初速度已知的情況下,可以通過積分的方法得出線速度,進而求得其直線位移,因此傾角傳感器實際上是一種利用慣性原理的加速度傳感器。而當傾角傳感器處于靜止狀態(tài)時,它只受重力的作用,因此其重力垂直軸與傳感器靈敏軸間的夾角便為所求傾角。
傾角傳感器在各領域都有著廣泛的應用。應用于農(nóng)用翻斗車可為駕駛員在坡度道路上的安全行駛提供可靠數(shù)據(jù);應用于塔式起重機可為防傾翻監(jiān)控提供數(shù)據(jù)支持;應用于板式傳送機可直接對傳送機當前傾斜角度進行測量,從而大大簡化了安裝過程;應用于數(shù)控機床可實現(xiàn)對其幾何精度的準確控制;除此之外,傾角傳感器在高空作業(yè)車、汽車四輪定位、衛(wèi)星通訊車姿態(tài)檢測、船舶航行姿態(tài)測量等過程中都有著相當重要的應用。
而在現(xiàn)代安防中,無人機、智慧井蓋也有傾角傳感器的應用。在無人機中,傾角傳感器,集成了陀螺儀和加速度計為飛行控制系統(tǒng)提供保持水平飛行的數(shù)據(jù)。這是在易碎品運輸和投遞過程中最重要的穩(wěn)定性監(jiān)測應用程序。這類傳感器和陀螺儀,結合加速度計,能夠測量到細微的運動變化,使得傾角傳感器能夠應用于移動程序,如汽車或無人駕駛飛機的陀螺儀補償。
在智慧井蓋中,采用行程開關或傾角傳感器的井蓋被偷后,系統(tǒng)會馬上發(fā)出報警信息,管理人員只需打開手機,就能在電子地圖上實時查看井蓋的具體位置與異常狀態(tài),第一時間安排工程人員查看、維修。今年,北京亦莊,3500個這樣的智慧井蓋式上崗。
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標簽: 傾角傳感器
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