整个系统的水平距离和物体的高度可以用倾角传感器测量，基于基本原理可将倾角传感器分为固体摆式、液体摆式、气体摆式这样三种倾角传感器，归根结底它们都是利用地球的万有引力，用模拟信号或脉冲信号来表达传感器对大地的姿态角，即与大地引力的夹角 (倾 角)这一物理量。可谓是一种创造性的转换表达。

一、固体摆式倾角传感器

固体摆在设计中大都采用力平衡式伺服系统，它由摆锤、摆线、支架组成，摆锤受重力G和摆拉力T的作用，其合外力F为 F=Gsin⁡Ɵ=mgsin⁡Ɵ,式中的θ为摆线与垂直方向的夹角。在小角度范围内测量时，可以认为F与θ成线性关系。比如我们常见的应变式倾角传感器就是基于此原理。

二、液体摆式倾角传感器

液体摆倾角传感器的结构原理是在玻璃壳体内装有导电液，并有三根铂电极和外部相连接，三根电极相互平行且间距相等，如图2所示。当壳体水平时，电极插入导电液的深度相同。如果在两根电极之间加上幅值相等的交流电压时，电极之间会形成离子电流，两根电极之间的液体相当于两个电阻RI3所示，左边电极浸入深度小，则导电液减少，导电的离子数减少，电阻RI减少，即RI＞RIII。反之，若倾斜方向相反，则RI＜RIII。增大，相对极则导电液增加，导电的离子数增加，而使电阻RIII和RIII。若液体摆水平时，则RI＝RIII。当玻璃壳体倾斜时，电极间的导电液不相等，三根电极浸入液体的深度也发生变化，但中间电极浸入深度基本保持不变。

三、气体摆式倾角传感器

气体在受热时受到浮升力的作用，如同固体摆和液体摆也具有的敏感质量一样，热气流总是力图保持在铅垂方向上，因此也具有摆的特性。“气体摆”式倾角传感器由密闭腔体、气体和热线组成。当腔体所在平面相对水平面倾斜或腔体受到加速度的作用时，热线的阻值发生变化，并且热线阻值的变化是角度q或加速度的函数，因而也具有摆的效应。其中热线阻值的变化是气体与热线之间的能量交换引起的。 “气体摆”式惯性器件的敏感机理基于密闭腔体中的能量传递，在密闭腔体中有气体和热线，热线是唯一的热源。当装置通电时，对气体加热。在热线能量交换中对流是主要形式。

在重力场作用下，液体摆的敏感质量是电解液，固体摆的敏感质量是摆锤质量，而气体摆的敏感质量是气体。气体是密封腔体内的唯一的运动体，它的质量很小，因此在大冲击或高过载时产生的惯性力也很小，具有很强的抗振动或冲击能。但我们都知道气体运动控制是非常复杂的，影响其运动的因素较多，其精度无法达到军用 系统的要求。固体摆倾角传感器有明确的摆长和摆心，其机理基本上与加速度传感器相同。

倾角传感器在实用中产品类型是很多的，如电磁摆式等，其产品测量范围、精度及抗过载能力较高，在 系统中应用也较为广泛。液体摆倾角传感器介于固态和气态两者之间，综合了气固态的优缺点。具有系统稳定的一大特点，在高精度系统中，应用较为广泛 ，且国内外产品多为此类。

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