- 傾角感測器
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動態傾角感測器
應對突發性與快速動作的解決方案
加速度補償式傾角感測器特別適用於會產生突然移動、衝擊及振動的移動機械與車輛,且此類設備需具備快速響應與高信號品質。此類傾角感測器結合了常見的 3D MEMS 加速度計與 3D 陀螺儀。加速度計間接測量傾斜角度(類似於靜態傾角感測器),而陀螺儀則用於測量旋轉速率。其呈現的便是 毫不妥協的精準度。
如「靜態傾角感測器的限制」所述,無意中偵測到的外部加速度會對加速計產生巨大影響,但對陀螺儀測得的角速度影響有限。創新的智慧演算法將兩種測量原理所產生的信號結合起來,從而能完全補償上述效應,並即時輸出結果。
具備「6自由度」的動態傾角感測器
這些動態傾角感測器在信號品質與響應特性方面樹立了新標竿。它們同時採用了 3D 陀螺儀感測器以及 3D 加速度感測器。
基於此,配備智慧型感測器融合濾波器的 6 軸慣性測量單元(IMU)可精確計算出傾斜角度值。干擾(例如在行動應用中因震動、撞擊或啟動與煞車行為而產生的干擾)並不會導致測量值出現誤差。
應用案例 – 動態傾角感測器能補償哪些因素?
振動補償/抑制
- 作業產生的振動(切割、挖掘)
- 機器的一般振動(柴油引擎、液壓單元)
- 參考曲線
- JBC(感測器融合)
- 低通濾波器
- 未過濾的數值
避震補償
- 車輛駛過一個坑洞
- 車輛撞上物體(事故)
- 參考曲線
- JBC(感測器融合)
- 低通濾波器
- 未過濾的數值
離心補償
- 挖掘機動臂的旋轉
- 車輛駛入/駛過彎道
- 參考曲線
- JBC(感測器融合)
- 低通濾波器
- 未過濾的數值
動態傾角感測器的附加功能
動態傾角感測器的主要目的,是在無需設定任何感測器參數的情況下,提供經過穩定處理(加速度補償)的傾斜角度數據。然而,對於動態傾角感測器而言,亦可針對三個軸分別輸出加速度(加速度計)與轉速(陀螺儀)的數據。
- 透過監測沿一個或多個軸向的加速度,可在控制器端實現額外的功能或安全措施。當加速度超過特定閾值時,控制器會停止機器。
- 透過額外的 z 軸轉速資訊,便能測量機台的水平(偏航)旋轉,並偵測該車輛的行進方向。