李 冰，韩彦东

（郑州科技学院电气工程学院，郑州 450064）

0 引言

倾角仪对倾角的测量精度要比水平仪低，其主要包括用于动态角测量的动态倾角仪和倾角不随时间发生变化的静态倾角仪，动态测量主要追求倾角仪的实时性和稳定性；静态测量主要追求倾角仪的高精度和稳定性［1-3］。

近几十年来，人们一直对研究大量程、高精度、小体积的静态倾角仪充满了高昂的热情，这是因为当今社会科技的快速推进，越来越多超高精密的仪器及设备都离不开倾角仪对其角度的测量［4］，比如精度非常高的惯导系统［5］、飞速发展的智能化机器人［6］、导弹发射平台［7-8］等。而传统倾角仪无论是测量精度、体积还是其量程都已经远远不能满足对现在设备的测量［9-10］，这就迫使人们急需研究出一种适用于现代社会的高精度倾角仪来解决这些问题。

随着微电子机械系统（MEMS）技术的出现和慢慢成熟，出现了采用MEMS 技术制造的倾角仪［11］，其无论是制造成本还是自身的体积都比传统的倾角仪进步了很多，很长一段时间被用于航空航天、智能自动化、武器制造等高技术领域［12-13］。但是，人们发现由MEMS传感器集成的倾角仪内部结构及其微小，使用时必须经过较为复杂的误差补偿技术对其测量的数据进行去噪处理，这样才能达到对精密仪器的高精度稳定测量［14］。

本文针对倾角仪出现的需要误差补偿问题，在应用MEMS传感器的基础上设计了一种具有大量程和高精度且稳定的倾角仪系统。……