SICK倾角传感器大揭秘！

产品介绍

- 倾角传感器通过地球重力，非接触式测量目标物体的倾角

- 通过MEMS（微电子机械系统）技术倾角传感器测量非常，并且外壳非常坚固

- 单轴传感器在360°范围内测量轴的倾斜度，双轴传感器能够在± 90 ° 范围内同时监控两个轴的倾斜度。

- 产品系列覆盖模拟量接口的小型传感器TMM55，紧凑型CANopen总线接口的倾角传感器TMS/TMM61，以及坚固、高精度、可编程的增强型倾角传感器TMS/TMM88。

- 根据应用场景，可选用铝制或者塑料外壳

TMS/TMM倾角传感器包括三大类型：TMM55， TMS/TMM61和 TMS/TMM88。

原理简介

本质上，倾角传感器要测量加速度，特别是重力加速度，因此其内部集成了加速度传感芯片。该传感芯片由一个MEMS传感部件以及外围信号处理电路组成。MEMS传感部件示意图如下：

MEMS传感部件中的蓝色部分是可移动的，而红色部分是固定的。在加速或减速时，蓝色部分将向左或向右移动，蓝色和红色部分之间的电容则随之改变。通过测量电容C1和C2即可确定加速度。如下图所示：

也就是说，在被测物倾斜时会产生的加速或减速，令MEMS传感部件中可移动部分向一侧移动，图示如下：

从该原理中可以看到，在测量过程中MEMS传感部件对震动会很敏感，被测物体的震动会影响测量结果。所以必须加入滤波器，消除一定频率之外的干扰。

疑问解答

1. 名词解释

补偿交叉灵敏度：仅用于双轴型倾角传感器。一般情况下，一个轴的倾斜会影响另外一个轴。该补偿能够尽可能的减小这种影响。

振动抑制特性：用于设置滤波器。通过设置，能够消除振动带来的负面影响，获得稳定的信号输出。

温度系数：倾角传感器会受温度影响，随着温度的升高输出信号会变差。

轴：对于TMS/TMM88模拟量，有两个通道：A通道和B通道。默认情况下，A通道对应X轴，B通道对应Y轴。这种对应关系可以通过编程器进行编程改变。

2. TMS/TMM88为什么具有塑料和铝合金金属两种外壳？

分别应用于不同的环境里。对于室内和工厂内的应用，一般使用塑料外壳，性价比高。对于室外的应用，特别是野外靠近植物的场景（例如割草机），一般使用金属外壳，因为植物分泌的酸性物质会腐蚀塑料外壳。但是，在有水泥粉尘的环境里，一般使用塑料外壳。

3. 为什么有IP65和IP67两种防护等级？

两种防护的意义不同，相互独立。IP65表示：任何角度水的低压喷射；IP67表示：短时间内耐浸泡。

4. 什么是可配置的数字滤波器？

滤波器有两种：巴特沃茨（Butterworth）滤波器和临界阻尼滤波器（Critically damped）。巴特沃茨更适用于测量非移动的、振动较强的物体，例如大型钻井台；临界阻尼滤波器更适合用于测量移动的物体，例如工程车辆、农业车辆等。目前市面上绝大多数的倾角传感器仅配备了巴特沃茨滤波器，甚至不配备任何滤波器；而西克的倾角传感器同时配备两种以供客户选择。

客户收益

- 稳定和准确的测量结果，且具有可配置的振动抑制特性

- 通过可编程参数和不同的外壳材料适应多种应用需求

- 紧凑型设计允许在受限空间中使用

- 基于强壮和*密封的传感器实现高系统可用性

- 通过补偿交叉灵敏度实现可靠的双轴倾角测量

典型应用

- 农业和林业机械

- 工程机械和特种车辆

- 太阳能和光伏

- 自动导航系统

- 起重机和吊装技术

- 风力发电厂

应用：

应用案例一：伐木机。TMS/TMM88可靠地测量驾驶室的水平度。

应用案例二：植保喷雾器。紧凑的TMS/TMM61帮助调平喷杆。

应用案例三：挖掘机。TMS/TMM88过测量上下托架和挖掘机臂架的倾角能可靠地记录位置。

应用案例四：移动式起重机。TMS/TMM61可为移动式起重机的自动水平调节提供支持。

手持式编程工具

全新的PGT-12-Pro编程工具是SICK*款用于CANopen传感器的手持式编程工具，在同行业中处于地位。它轻便紧凑，易于操作，支持以下倾角传感器和值编码器：

- AHS/AHM36 CANopen

- TMS/TMM CANopen

- TMS/TMM 模拟量

集成式供电使其能独立工作，便于随身携带和现场服务。各类的编码器参数能够保存在内置的内存或者SD卡上。用户能够通过固件升级为PGT-12-Pro增加新的功能和编码器种类。