三轴倾角测量解决方案

倾角测量技术专门用于测量物体相对于水平位置的倾斜度，在实际应用中随处可见。随着生产和科学的不断发展，倾角测量越来越广泛的应用于工业科研、汽车、能源收集利用、医疗保健、消费电子等各领域。加速度传感器是测量物体倾斜角度的常用器件，面对需求越来越大的市场需求，如何提高倾角测量的精度，成为众多传感器厂商竞相研究的重点。

图1.倾角测量涉及广泛的应用场景

倾角传感器检测终端产品 是一款基于 LoRa 无线技术的，可以实现 GPS 定位和倾角检测的终端产品。通过 LoRa 无线通信信道上传定位信息。采用了公司 LoRaWAN 通信模组与 GPS 定位模块，可以实现低功耗的快速定位。移动倾角检测内置三轴传感器， 可以监测物体倾斜状态检测支持监测电池电压并定期上报电池电压信息，电池电压监测、 当电池电压不足时进行低电量报警
 
主要特点：
支持 BDS/GPS/GLONASS 多系统联合定位 和单系统独立定位
热启动模式下静态功耗 18uA
预留了三轴传感器接口
支持 FUOTA 升级
支持电池电量监测
支持私有 LoRa 协议
支持 LoRaWAN 协议
支持全球 LoRaWAN 通信标准
 

倾角监测和MEMS

加速度、振动、冲击、倾斜和旋转实际上都是加速度在不同时间段的不同表现。当物体因运动改变倾角时，其相对于重力的位置会发生一定的变化。与振动和冲击相比，这种运动一般非常缓慢。MEMS加速度计通过测量重力在加速度计轴上产生的作用来监测倾角。在三轴加速度计中，用三个独立的输出来测量X、Y和Z三个运动轴上的加速度。

图2.独立倾斜监测的角度

倾角监测正迅速成为许多领域的基本分析工具，包括汽车、工业和医疗保健，导航、车辆动态控制、建筑倾斜指示和运动检测系统都依赖这种简单、低成本且精确的角度监控方式。MEMS加速度计比其它方法更适合进行倾角测量。ADI的高精度倾角监测模块由高性能低功耗Cortex-M4处理器ADuCM4050、三轴MEMS加速度计ADXL357和电源组成，处理器集成了传感器数据的所有处理过程，包括传感器校正、数据滤波、倾角解算、零点归零等。这些算法都以标准库的形式提供，方便用户进行二次开发。
该解决方案在智能城市中有广泛的应用场景，如城市井盖倾斜监测，城市路灯倾斜预警，广告牌倾斜预警，城市桥梁状态监测，城市管道倾斜度检测，电力、通信铁塔抗台风监测，太阳能跟踪器等。ADI赋予这些应用以高性能的倾角测量能力，能够降低各种事故发生的概率，极大地保护人民生命财产安全，进一步提高城市的智能化水平，为智慧城市奠定感官基础。