柳 燚，马百杰

（山东农业工程学院机械电子工程学院，山东 淄博 255300）

倾角检测系统在现代工业中是不可缺少的检测工具，比如在篮球框的歪度检测和房子建设、医疗器械、数码相机水平检测等方面有着广泛应用。传统的倾斜角检测方法是对陀螺输出信号进行积分，虽然方法简单，但是积分结果和陀螺仪偏置等因素与积分结果密切相关，对于一般的微控制器而言，积分速度较慢，积分周期长，需要的存储空间也较大。在上述的一些应用中，若物体运动过程中只受重力作用，那么就可以根据物体运动的加速度来测量物体的倾斜角度。对于倾角测量来说，用它可以测量对于水平位置的倾斜度，两部件相互平行度与垂直度[1]，该方法是通过把重力矢量及其在加速度计轴上的投影来确定倾斜角度，并通过计算得出具体值是多少。

1 加速度传感器进行倾角检测的原理

按照加速度传感器的检测方向来区分，其可分为单轴加速度传感器、双轴加速度传感器和三轴加速度传感器，它们作用的方面有所不同。下面将具体分析这三种加速度传感器。

1.1 单轴加速度传感器

下面是单轴加速度传感器在倾角检测方面的原理、数据处理以及误差分析等方面的内容。

假设在Y轴上测到的加速度值为ay，则根据公式可得倾角α的值为：

但是当倾角和原来相比改变非常小的时候，则可以使用近似公式sinα≈α，于是有α≈k·(ay/g)

使用单轴加速度传感器测量倾角时，可以发现，和双轴加速度传感器进行比较，它不能进行360°的测量。……