1．SCA60C描述:

SCA60C是由芬蘭VTI生產的基于3D-MEMS(三維微電子機械系統)技術的，固態硅基電容式傾角傳感器。既可以測靜態的加速度如地球重力加速度，又可以測動態的加速度如沖擊,振動等。

和芬蘭VTI其他型號傾角傳感器相比，SCA60C又具有測量量程寬（±90°），價格低的優點，在教學設備、機器人、電子設計競賽中有廣泛應用。例如全國大學生電子設計競賽中，2011年“基于自由擺的平板控制系統（B題）”、2007年“電動車蹺蹺板（F，J題）”，SCA60C使用就非常多，取得了良好的效果。

PS.芬蘭VTI科技是全球范圍內硅電容式慣性傳感器設計和生產的先驅。VTI的傾角傳感器以其出色的性能：如高精度、線性度、穩定性、重復性、可靠性、溫度特性、抗振性(高達20000g)等，已廣泛運用于各個領域。

   傾角傳感器原理：傾角測量理論是牛頓第二定律，根據基本的物理原理，在一個系統內部，速度是無法測量的，但卻可以測量其加速度。如果初速度已知，就可以通過積分計算出線速度，進而可以計算出直線位移。所以它其實是運用慣性原理的一種加速度傳感器。

   當傾角傳感器靜止時也就是側面和垂直方向沒有加速度作用，那么作用在它上面的只有重力加速度。重力垂直軸與加速度傳感器靈敏軸之間的夾角就是傾斜角了。 計算方式是加速度傳感器輸出信號經高精度模數轉換后，交由混合信號處理器進行濾波、平滑、方差估計等處理后，獲得精確的瞬時加速度。最終將精確瞬時加速度解算為傾角信息。

傾角傳感器結構：傾角傳感器把MCU，MEMS加速度計，模數轉換電路，通訊單元全都集成在一塊非常小的電路板上面。直接輸出角度等傾斜數據。

 

2、SCA60C規格：

    品牌：VTI
    單軸傾角傳感器
    測量范圍1g(±90度)
    單極5V供電，比例電壓輸出
    模擬0.5-4.5V輸出
    工作溫度范圍寬
    尺寸：2.5cm*2.5cm

3、SCA60C應用：

• 平臺水準測量與穩定

• 水準儀器

• 旋轉激光儀

• 施工水準設備

• 工程車輛調平，和高空平臺安全保護

• 定向衛星通訊天線的俯仰角測量

• 船舶航行姿態測量

• 盾構頂管應用

• 大壩檢測

• 地質設備傾斜監測

• 火炮炮管初射角度測量

• 雷達車輛平臺檢測

• 衛星通訊車姿態檢測

• 太陽能基座傾角檢測

4、SCA60C優勢：

    抗沖擊能力強，能耗低

 

5、SCA60C電氣特性：

注：1. 要達到高精度，電源電壓變化最好在5±0.05V。
    2. 測量范圍受到靈敏度，零點偏移，和供電電壓變化的影響。
    3. 測量方向參考器件上的箭頭指向。
    4. 其他方向要注意事項請聯系工程師。

 

6、SCA60C圖片Pictures：

Figure 1：SCA60C芯片的圖片

7、SCA60C　Voltage to Angle Conversion

Analog output can be transferred to angle using the following equation for conversion:

α= arcsin[（Vout-offset）/Sensitivity ]

where: Offset = output of the device at 0° inclination position(should be 0.5Vdd), Sensitivity is the sensitivity of the device and VDout is the output of N1000060. The nominal offset is 2.5 V and the sensitivity is 2 V/g with N1000060.

Angles close to 0° inclination can be estimated quite accurately with straight line conversion but for best possible accuracy arcsine conversion is recommended to be used. The following table shows the angle measurement error if straight line conversion is used.

Straight line conversion equation:
Where: Sensitivity= 35mV/° with N1000060

Tilt angle [°] Straight line conversion error [°]
0  0
1  0.0027
2  0.0058
3  0.0094
4  0.0140
5  0.0198
10 0.0787
15 0.2185
30 1.668

After conversion:

α= arcsin[（Vout-0.5vdd）/2 ]
= arcsin[0.5Vout-0.25vdd ]
If vdd=5V;

α= arcsin（0.5Vout-1.25）

商品屬性
[型號]	sca60c
[供電電壓]	4.75V~5.25V
[功耗]	5mA max
[輸出方式]	0~5V電壓輸出
[測量范圍]	±90°,±1g
[軸數]	單軸(X,Y方向)
[靈敏度]	2V/g
[溫度漂移]	±0.008°/℃