長期以來，電解質型傾角傳感器穩(wěn)定工作的應用范圍從高性能航空電子系統(tǒng)延伸到高精度地震監(jiān)測儀器以及消費電子領域。近年來，微電子機械系統(tǒng)（MEMs）加速計和傾角傳感器的應用越來越普遍，應用在汽車、游戲操控器和手機等消費產品中，工業(yè)用途則有建筑激光儀器、地理監(jiān)測設備和機器水平調節(jié)儀。與電解質型傾角傳感器相比，MEMs型產品通常尺寸更小，成本更低，因而成為生產制造中廣受歡迎的元件。

　　既然MEMs具備如此吸引人的特性，為什么人們仍在廣泛使用電解質型傾角傳感器？

　　性能

　　傾角傳感器的性能取決于多項屬性：漂移、可重復性和環(huán)境耐久性。

　　漂移意味著久而久之讀數不準，需要經常性的校準。大部分MEMs產品要求穩(wěn)定的電壓供應，設備的高重復性要求很好地控制在微伏范圍。要保證長時間和不同溫度下的電壓穩(wěn)定性，就需要采用昂貴而高精度的電源。與MEMs產品相比，設計合理的電解質型傾角傳感器具有優(yōu)勢，即其測量值是比率值，電壓的差異不會影響傳感器的讀數，因此在操作時不需要昂貴的電源。 

單軸電解質型傾角傳感器的信號處理流程圖

　　盡管MEMs產品的性能在逐步提高，但在高可重復性應用上仍無法與電解質型傳感器競爭。高端的電解質型產品通常具備亞角秒級的可重復性，即便是價格低廉的產品現(xiàn)在也具備5角秒可重復性。非定制MEMs產品還不具備這種級別的性能，只有更昂貴的高端MEMs產品才具備此性能，而這要求昂貴的電子器件支持。

　　在極端條件下，電解質型傳感器同樣勝過MEMs產品。產品的環(huán)境耐久性極大地影響其性能。電解質型傳感器在 60℃至120℃的溫度范圍內擁有良好的性能證明記錄，在特定應用中的溫度范圍更寬，遍及航空航天、建筑、鉆井和太陽能跟蹤。由于沒有易損耗的活動件，電解質型傳感器擁有很長的使用期，能夠應對振動和沖擊。另外，電解質型傳感器使用氣密封口，因此不會有濕氣問題；而由于MEMs產品使用塑料包裝，濕氣會對其造成影響。

　　簡易性

　　電解質型傾角傳感器簡單易用、性能優(yōu)越、堅固耐久。將傾角傳感器集成到系統(tǒng)中就像讀取模擬電壓一樣輕而易舉，電壓只是與角度成比例。由于讀數是以比率計值，所以不需要完美的穩(wěn)定5伏電壓，只要傾角傳感器驅動電壓與模數轉換（A/D）基準電壓相同即可。電解質型傳感器可以在任何電壓下（5伏、3.3伏等）運轉，因此其電子器件非常簡單，需要的功率非常低。甚至在更低的功率消耗下，能夠縮減工作周期，只在需要的時間讀數。通過使用一個電源以及一個具備雙數字端口和模數轉換器的單片機，利用少量的無源元件就能夠將傾角傳感器集成到系統(tǒng)中。

Fredericks公司的信號處理板，上面裝配了
TrueTilt金屬雙軸電解質型傾角傳感器

　　正因為其簡單易用性，傾角傳感器有各種包裝可選，比如Fredericks公司專利的金屬罐電解質型傳感器。一些新的陶瓷傳感器設計有安裝孔，以利于安裝到凹凸不平的機械包裝中。就像MEMs傳感器很容易安裝到電路板上一樣，F(xiàn)redericks公司生產的新型金屬電解質型傾角傳感器可以直接焊接到一塊印刷電路板（PCB）上，從而很容易同其它電子器件集成。

　　為了達到高可重復性，傳感器需要密封才能在不同溫度下發(fā)揮最大性能。為了獲得角秒范圍角度的測量值，傳感器需要有具備最小熱變的穩(wěn)定基底。在這些應用中，印刷電路板（PCB）并不是最佳的安裝選擇。對于密封，有許多種安裝方案。傳感器也可以安置在離印刷電路板一定距離的地方，從而避免使用定制板遠距離安裝電子器件。

售后支持與實用性

　　非定制（或者廉價的）MEMs傳感器在商業(yè)驅動的大規(guī)模應用中，并沒有承諾將來的可用性。在生產周期很長的實際應用中，采購經理和工程師不得不為過時零件尋找備件，許多時候將導致重新設計電路板或產品以適應新的MEMs產品的器件封裝。唯一的出路就是終身采購該產品，或者花費大量時間和資源對電子器件進行重新設計和認證。與MEMs傳感器供應商相比，許多電解質型傾角傳感器公司在產品和客戶支持上更加以客戶為中心。他們會為了滿足客戶需求而做出修改，無論數量多少都會銷售給客戶。傾角傳感器公司能夠長期堅持其產品，服務其客戶。即使正在開發(fā)創(chuàng)新部件，他們仍然繼續(xù)生產遠至上世紀60年代的零件，從而幫助客戶繼續(xù)生產傳統(tǒng)產品而無需頻繁地重新設計。

電解質型傾角傳感器的未來

　　對于某些應用來說，MEMs傾角傳感器在成本、大小和性能上是可以勝任的。然而，在要求低漂移和高可重復性的應用中，或者要求產品壽命長達數年的應用中，電解質型傾角傳感器被證明是更好的選擇。某些電解質型產品除了在性能方面的優(yōu)勢，還在價格上比同等性能的MEMs產品更具吸引力。一個金屬雙軸±65°電解質型傳感器的成本通常少于5美元，而一臺相同性能的MEMs產品和電子器件，其成本在18至25美元之間，價格上是電解質型的3.5至5倍。

　　電解質型傾角傳感器的技術創(chuàng)新將繼續(xù)提高其性能和耐久性。新型厚膜基玻璃傾角傳感器在以極低的成本測量時能夠達到亞角秒級可重復性；陶瓷傳感器能夠在更高的溫度中工作；新的金屬傳感器能夠同時做到高可重復性、更大的測量角度和更小的尺寸。隨著近來創(chuàng)新的不斷出現(xiàn)，以及生產商的大力支持，電解質型傾角傳感器將繼續(xù)成為令人信服的可靠的高性價比產品。

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