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双轴倾角传感器

型号:WCIS300-C1-5-180
WCIS300-C1-5-180是一款模拟电压输出的双轴倾角传感器 , 用户只需采集传感器的电压值就可计算出当前物体的倾斜度。内置(MEMS)微型固体摆捶,通过测量静态重力场变化 ,转换成倾角变化,变化通过电压0-5V方式输出,并支持485通讯。主要用来测量物体与水平面的倾斜。本产品采用非接触式测量原量,能实时输出当前的姿态倾角, 非接触式感应测量原理,安装简单。最新的 MEMS 传感生产工艺生产,高精度、体积小、抗外界电磁干扰能力强 、承受冲击震动能力强。是工业设备,平台测量姿态的理想选择!

产品介绍

1、产品特性

  • 单轴倾角测量                                        
  • 低电压输入 24V
  • IP67 防护等级
  • 量程±90°可选
  • 输出方式 0~5V(电流 和485可定制)
  • 高抗振性能>2000g
  • 精度:参考性能表
  • 宽温工作:-40~+85℃
  • 分辨率 0.05°
  • 小体积 90×40×22mm(可定制)

 

2、应用

  • 工程车辆调平
  • 桥梁与大坝监测
  • 高空平台安全保护
  • 医疗设备角度控制
  • 基于倾角的方向测量
  • 地下钻机姿态导航
  • 地质设备倾斜监测
  • 盾构顶管应用
  • 定向卫星通讯天线的俯仰角测量
  • 矿业机械、石油钻井设备

 

3、电气参数

参数 条件 WCIS300-C1-5-20 WCIS300-C1-5-60 WCIS300-C1-5-120 WCIS300-C1-5-180 单位
测量范围   ±10 ±30 ±60 ±90 °
测量轴   X,Y轴 X,Y轴 X,Y轴 X,Y轴  
零点输出 0°的输出 2.5 2.5 2.5 2.5 MA
分辨率   0. 05 0. 05 0. 05 0. 05 °
绝对精度   0.1 0.1 0.1 0.1 °
年长期稳定性
 
 
0.1 0.1 0.1 0.1 °
零点温度系数 -40~85° ±0.06 ±0.06 ±0.06 ±0.06 °/℃
灵敏度温度系数 -40~85° ≤100 ≤100 ≤100 ≤100 ppm/℃
上电启动时间   0.5 0.5 0.5 0.5 S
响应时间   0.02 0.02 0.02 0.02 S
响应频率   1~20 1~20 1~20 1~20 Hz
电磁兼容性 依照 EN61000 和 GBT17626
平均无故障工作时间MTBF ≥50000 小时/次
绝缘电阻 ≥100 兆欧
抗冲击 100g@11ms、三轴和同(半正弦波)
抗振动 10grms、10~1000Hz
防水等级 IP67
电缆线 标配 1 米长度、耐磨、宽温、屏蔽电缆线 6*0.4mm2 (可定制)
重量 170g(不含电缆线)

*本性能参数只列出±10°、±30°、±60°、±90°系列以作参考 ,其它测量范围请以相邻参数为准。

4、性能指标

参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位
供电电压 标准 9 24 36 V
可选装   5   V
工作电流 空载   25   mA
输出负载 电阻性 10     kΩ
电容性     20 nF
工作温度   -40   +85
存储温度   -55   +125

 

4.1、名词解释

分辨率:是指传感器在测量范围内能够检测和分辨出的被测量的最小变化值。
绝对精度:绝对精度是指在常温条件下, 对传感器的绝对线性度、重复性、迟滞、零点偏差、及横轴误差的综合误差。长期稳定性:长期稳定性是指传感器在常温条件下,经过一年的长期工作下最大值与最小值之的偏差。
响应时间:响应时间是传感器在一次的角度变化时,传感器输出达到标准值所需的时间。


 

4.2、机械参数

  • 连接器:1m 直线引线(可定制)
  • 防护等级:IP67
  • 外壳材质:铝合金磨沙氧化
  • 安装:四颗 M6 螺丝

工作原理:采用欧洲进口核心控制单元,采用电容微型摆锤原理。利用地球重力原理,当倾角单元倾斜时,地球重力在相应的摆锤上会产生重力的分量 ,相应的电容量会变化 ,通过对电容量处量放大,滤波,转换之后得出倾角。

 

4.3、角度输出计算公式
角度= (输出电压-零点位置电压)÷角度灵敏度
角度灵敏度=输出电压范围÷角度测量范围|
例:WCIS300-C1-5-60-V1(±30°测量范围 0~5V 输出电压范围)
角度灵敏度= 5÷60=0.83333 V/°

UR, UL分别为摆锤的左极板和右极板与其各自对应电极间的电压,当倾角传感器倾斜时,UR, UL会按照一定规律变化,所以∫ (UR, UL,)是关于倾角α的函数:α=∫ (UR, UL,)

典型性能图表

1、输入输出特性:
2、温度特性图:

结构参数

产品电气连接

线


红色Red 黑色Black 绿色Green 黄色Yellow 白色White 灰色Gray
Vin GND TXD RXD X轴输出 Y轴输出

 

产品安装测量方向

安装时应保持传感器安装面与被测目标面平行,并减少动态和加速度对传感器的影响。本产品可水平安装也可以垂直安装(垂直安装选型只可适用单轴),安装方式请参考下面示意图:

产品安装注意事项

请按照正确的方法进行安装倾角传感器,不正确的安装会导致测量误差,尤其注意一 “面”,二“线”:

1)传感器的安装面与被测量面固定必须紧密 、平整、稳定,如果安装面出现不平容易造成传感器测量夹角误差。见图1、2,

2)传感器轴线与被测量轴线必须平行,两轴线尽可能不要产生夹角。见图3、4

 

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