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單軸,雙軸,三軸傾角傳感器區(qū)別
日常的空間維度由長、寬,、高三個維度組成,，而傾角傳感器可以測量這三個維度的傾斜角度。因此,，傾角傳感器按軸向可分為單軸,、雙軸和三軸。根據(jù)字面意思,，單軸傾角傳感器只能測量某一方向的角度,，雙軸傾角傳感器則可以測量互相垂直的兩個方向的角度，而三軸則可以測量三維空間中三個方向繞任意軸變化的角度,。
我們常說的傾角傳感器一般是指單軸的傾角傳感器,，單軸傾角傳感器的理論基礎(chǔ)就是牛頓第二定律。根據(jù)基本的物理原理,，在一個系統(tǒng)內(nèi)部,，速度是無法測量的，但卻可以測量其加速度,。如果初速度已知,，就可以通過積分計算出線速度,，進而可以計算出直線位移。所以它其實是運用慣性原理的一種加速度傳感器,。而雙軸傾角傳感器則是在單軸的基礎(chǔ)上結(jié)合具體的實際要求,，設(shè)計出的一款針對兩個方向夾角大小的測量工具。
雙軸傾角傳感器通過直接測量被測物體的加速度,，經(jīng)過積分運算可以得到物體的線速度,，然后進一步可以得到物體的位移。從根本上來說傾角傳感器仍是屬于慣性傳感器,，遵循物體運動的慣性定律和積分計算方法,。雙軸傳感器正是基于這個基本原理設(shè)計的，此外還有其他測量原理和測量方法,。
雙軸傾角傳感器共用兩個敏感軸,，計為X軸和Y軸。當(dāng)敏感軸與重力方向垂直時,，每次傾斜一度引起的輸出變化值較大,；當(dāng)敏感軸與重力方向呈45度角時，每次引起的變化值較?。划?dāng)兩者接近平行時,，每次偏移幾乎不再引起輸出變化,。根據(jù)這個原理，雙軸傾角傳感器可以測量更多類型的物體和測量更多類型的角度,，極da提高的測量效率,。
總體而言，雙軸傾角傳感器具有單軸傾角傳感器的測量優(yōu)點,，同時具有單軸所無法達到的測量效果,，具有更加寬廣的測量范圍。不過,，雙軸傾角傳感器的精度不如單軸,，且需要注意的一點是，雙軸的傾角傳感器可以測量X軸和Y軸兩個方向的角度,，但不能同時測量X軸與Y軸,，一次只能測一條軸向的角度，X軸或Y軸,，若同時測量則會引起橫軸誤差,，不能確定其值。
根據(jù)所需測量的數(shù)據(jù),，我們可選擇不同的傾角傳感器,。理論上若有三個維度的角度變化,，就需要用到三軸的傾角傳感器，但其實在現(xiàn)實應(yīng)用中,，三軸傾角傳感器并不存在,，更準確來說是，雙軸傾角傳感器可以測量三維角度的變化,，而無須用所謂的“三軸傾角傳感器”,。
如圖所示，以X軸單軸傾角傳感器為例,，傳感器的測量面只能與X軸有夾角,，傾斜面是固定在一條軸線（Y軸）進行轉(zhuǎn)動的。同理,，Y軸單軸傾角傳感器是以X軸為固定軸進行旋轉(zhuǎn)的,。雙軸傾角傳感器的傾斜面則可以與X、Y軸都有夾角,，也可只與其中一個軸有夾角,，下圖右側(cè)所示為雙軸傾角傳感器傾斜面的一般情況。
從上面單軸與雙軸傾角傳感器的對比分析中,，我們可以看出,，雙軸傾角傳感器的傾斜面的活動部分是一個點或者線，而單軸則只能是一條線,。例如,，豎直墻面的傾斜就是以墻體與地基結(jié)合線為活動部位，此時可用單軸,；而一個豎直桿發(fā)生緩慢傾倒的過程,，是以接觸點為活動部位，因此,，需要用雙軸傾角傳感器進行測量,。
其實在豎直桿發(fā)生傾斜的過程中，無論朝哪個方向傾斜,，有一點可以肯定,，那就是傾斜后位置與原位置夾角就是傾斜面與水平面的夾角，此角可能只是單個X或者Y軸傾角,，也可能兩者都有,，這也是為什么只能用雙軸傾角傳感器進行測量。至于為什么沒有三軸傾角傳感器,，這是因為當(dāng)一個傾斜面與X,、Y軸的傾斜角度確定了的時候，傾斜面也就固定下來了,，沒有變動的可能性,，即Z軸的夾角也是確定值,。