Tehnologija senzorjev nagiba

Večina senzorjev nagiba (imenovani tudi klinometri, nagibni ali naklonski senzorji), ki so danes na voljo na trgu, ima večosni merilnik pospeška MEMS (MEMS = mikromehanski sistem).
Te vrste merilnih celic so zelo majhne, natančne in robustne ter se ne obrabijo in ne potrebujejo vzdrževanja.

Preprosto povedano, merilna celica MEMS je sestavljena iz dveh glavnih komponent: enega premičnega elektronskega dela in enega fiksnega mehanskega dela.
Premični notranji del, sestavljen iz kontrolne mase (seizmične mase), je opremljen z elektrodami na zunanjem robu, obešenih na vzmeti.
Fiksni zunanji del merilne celice tudi ima te elektrode.
Elektrode na minimalni medsebojni razdalji tvorijo »greben«.
Kadar je senzor v vodoravnem položaju, je os Z senzorja običajno vzporedna zemeljskemu vektorju. Tako je njegova vrednost »absolutna« ničla.
Če je senzor nagnjen v eno smer, bo premična masa znotraj elektrode spremenila položaj glede na fiksno elektrodo.

1. Premikanje (= pospešek)
2. Greben elektrod z medsebojno razdaljo ~1,3µm

Posledično spremembo kapacitivnosti med elektrodama zazna merilna celica in se uporablja za izračun končne vrednosti kota.

POMEMBNO!

Vsak senzor nagiba je dobavljen iz tovarne povsem umerjen.
Uporabljena referenca je gravitacijski vektor, torej gravitacijski pospešek, 1g (= 9,81m/s²).
Če je merilna os senzorja vzporedna ali skladna z zemeljskim vektorjem, se merjenje kota ne more izvesti; senzor v tem položaju nima orientacije. Posledično ni mogoče neposredno merjenje kota (zaznavanje vrtenja) okrog navpične referenčne osi (odklonski kot). Vseeno pa je odklonski kot mogoče izračunati posredno prek zunanjega krmilnika PLC.
Glejte »Dodatne funkcije dinamičnih senzorjev nagiba [JDxxxx]«.