ماژول و سنسور زاویه سنج

زاویه سنج چیست؟

 

زاویه سنج ابزاریست جهت سنجش زاویهٔ یک شیب، ارتفاع یا بلندی یک جسم با توجه به نیروی جاذبه زمین که این وسیله به نام‌های زاویه سنج (inclinometer)، شیب نما (tilt indicator)، اندازه گیر شیب (slope gauge)، گرادیان سنج (gradient meter or gradiometer)، اندازه گیر سطح (level gauge or level meter)، و نیز انحراف نما (declinometer) شناخته می‌شود. شیب سنج می‌تواند هم شیب‌های رو به بالا (شیب مثبت یعنی شیبی که توسط بیننده هنگامی که از پایین به بالا نگاه می‌کند) و هم شیب رو به پایین (شیب منحنی یعنی شیبی که توسط بیننده هنگامی که توسط بیننده هنگامی که از بالا به پایین نگاه می‌کند) را اندازه‌گیری کند. که در ساخت وسیله‌ای مثل هواپیماها استفاده میشود و میزان زاویهٔ هواپیما را نسبت به افق تعیین می‌کند. (Turn Cordinator) نیز به عنوان شیب سنج شناخته می‌شود.

 

سنسورهای شیب سنج دقیق و حساس می‌توانند در خروجی خود به رزولوشن (resolution) در حد 0.001 درجه دست یابند. (باید توجه داشت که با توجه به تکنولوژی مورد استفاده و رنج زاویهٔ مورد اندازه‌گیری، این دقت می‌تواند به 0.01 درجه محدود شود.) لازم به ذکر است که دقت مطلق و نسبی یک سنسور شیب سنج بستگی به آفست اولیهٔ سنسور در نقطهٔ صفر، میزان خطی بودن سنسور، هیسترزیس، تکرارپذیری نتیجهٔ اندازه‌گیری و نیز دریفت حرارتی سنسور در نقطهٔ گذر صفر دارد. در نتیجه این عوامل دقت معمول یک سنسور الکترونیک بین 0.01- و 0.01+ درجه تا 2- و 2+ درجه تغییر می‌کند. معمولاً در شرایط معمولی (room ambient conditions) دقت یک سنسور محدود به ویژگی خطی بودن آن می‌شود.

تکنولوژی سنسور

شیب سنج و به‌طور کلی تمامی سنسورهای سنجش شیب یک سطح افقی مجازی (Artificial Horizon) ایجاد کرده و زاویه را نسبت به این سطح افقی مجازی می سنجند. این سنسورها در دوربین ها، سیستم‌های کنترل پرواز هواپیماها، سیستم‌های ایمنی اتومبیل، سکوی پایدار، سیستم نشان دهندهٔ زاویهٔ توپ‌های دریایی(جنگی) و هر شیب دیگری که نیاز به سنجش شیب داشته باشد استفاده می گردند. ویژگی‌های مهمی که هنگام انتخاب یک سنسور شیب سنج بایستی مورد توجه قرار بگیرند، عبارتند از: گسترهٔ زاویهٔ شیب و تعداد محورها (که معمولاً محورهای متعامدند). گسترهٔ زاویه شیب محدوده‌ای است که سنسور در آن ویژگی خطی بودن خود را حفظ می‌کند. تکنولوژی‌های متداول در سنسورهای زاویه سنج عبارتند از: مایع خازنی، مایع الکترولیتی، حباب گاز در مایع، و جسم آویخته(آونگ) . تکنولوژی سنسورهای زاویه سنج جای خود را حتی در بازی‌های کامپیوتری باز کرده‌است. به‌طوری‌که Play Station 3 ، Wii از این تکنولوژی در کنترلر خود بهره برده‌اند. این سنسورها در مهندسی عمران نیز جهت اندازه‌گیری شیب زمینی که سازه بر روی آن بنا خواهد شد استفاده می گردند.