경사계
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경사계 또는 임상계는 중력의 방향에 대한 물체의 기울기, 고도 또는 움푹 패인 각도를 측정하는 데 사용되는 기구입니다.틸트 인디케이터, 틸트 센서, 틸트 미터, 슬로프 경보, 슬로프 게이지, 구배 미터, 그라디오미터, 레벨 게이지, 레벨 미터, 데코노미터, 피치앤롤 인디케이터라고도 불립니다.임상계는 각도, 백분율 점 및 토포의 세 가지 측정 단위를 사용하여 기울기와 감소를 모두 측정합니다.아스트롤라베는 고대부터 르네상스까지 천체 항법 및 천체 위치 파악에 사용된 경사계의 한 예이다.
틸트 센서는 종종 기준 평면의 두 축에서 두 축의 기울기를 측정할 수 있습니다.반대로 풀모션은 최소 3개의 축과 종종 추가 센서를 사용합니다.지표면을 기준으로 틸트 각도를 측정하는 한 가지 방법은 가속도계를 사용하는 것입니다.일반적인 애플리케이션은 업계 및 게임 컨트롤러에서 찾을 수 있습니다.항공기에서 "공"은 차례대로 코디네이터 또는 턴 및 뱅크 인디케이터를 경사계라고 부르기도 한다.
역사
경사계에는 웰의 인클리노미터와 같은 예가 있는데, 웰의 필수 부품은 평탄한 면이나 바닥이며, 중액으로 절반만 채워진 속이 빈 디스크입니다.디스크의 유리 표면은 평탄한 바닥면을 기준으로 액체 표면이 서 있는 각도를 표시하는 눈금으로 둘러싸여 있습니다.제로 라인은 베이스에 평행하고 액체가 그 위에 서 있을 때는 평평한 면이 수평이고90도는 베이스에 수직이고 액체가 그 위에 서 있을 때는 평평한 면이 수직 또는 수직입니다.간섭각을 표시하고 간단한 변환테이블을 이용하여 수평측정 설정거리당 낙하율 및 경사선 설정거리를 표시한다.
Abney level은 1870년대에 개발된 휴대용 측량 장비로, 조준 튜브와 경사계를 포함하고 있으며, 조사관이 조준선이 경사계에 설정된 각도에 있을 때 조준 튜브(및 십자선)를 경사계의 스피릿 레벨에 있는 기포의 반사에 맞출 수 있도록 배열되어 있습니다.
가장 유명한 경사계 장치 중 하나는 라이언 NYP "The Spirit of St"의 패널이었습니다.1927년 찰스 린드버그는 상승 및 하강 각도 정보를 제공하기 위해 경량 Rieker Inc. P-1057도 경사계를[1] 선택했다.
사용하다
휴대용 임상계는 다양한 측량 및 측정 작업에 사용됩니다.토지 측량 및 지도 제작에서, 임상계는 지리적 지형의 기울기를 빠르게 측정하거나 동굴 조사에 사용할 수 있습니다.광물을 탐사할 때, 지질층의 타격과 침하를 측정하기 위해 임상계가 사용된다.임업에서는 삼각측정을 포함한 표준화된 방법을 사용하여 수목 높이 측정을 할 수 있습니다.주요 포병에는 장거리 포탄 조준을 용이하게 하는 데 사용되는 관련 임상계가 있을 수 있습니다.
구조물의 장기적 안정성을 감시하기 위해 댐 등 주요 토공사에 영구 설치된 틸트미터가 배치된다.
경사계 사용에 영향을 미치는 요인
(전체 정확도는 틸트 센서(또는 경사계)의 유형과 사용되는 기술에 따라 달라집니다.)
- 중력
- 온도( 드리프트), 제로 오프셋, 선형성, 진동, 충격, 교차축 감도, 가속/감속.
- 사용자와 측정 지점 사이에 명확한 시선이 필요합니다.
- 최대한의 정밀도를 얻으려면 잘 정의된 객체가 필요합니다.
- 각도 측정 정밀도 및 정확도는 1아크초보다 약간 더 나은 값으로 제한됩니다.
정확성.
특정 고감도 전자 경사계 센서는 0.0001°까지 출력 분해능을 달성할 수 있습니다.기술과 각도 범위에 따라 0.01°로 제한될 수 있습니다.그러나 경사계 센서의 참 또는 절대 정확도(합산된 총 오차)는 센서 영점 오프셋과 감도, 센서 선형성, 이력, 반복성 및 0과 감도의 온도 편차의 초기 세트의 조합입니다. 전자 경사계의 정확도는 일반적으로 ±0.01–2°의 범위에 있을 수 있습니다.센서 및 상황.일반적으로 실내 환경 조건에서는 정확도가 센서 선형성 사양으로 제한됩니다.
단순 임상 측정기
디지털 프로젝터
마이크로미터 조정 기능이 있는 기계식 스피릿 레벨 임상계
센서 테크놀로지
틸트 센서와 경사계는 인공 지평을 생성하고 이 지평선에 대한 각도 기울기를 측정합니다.카메라, 항공기 비행 제어 장치, 자동차 보안 시스템 및 특수 스위치에 사용되며 플랫폼 레벨링, 붐 각도 표시 및 기울기 측정이 필요한 기타 애플리케이션에도 사용됩니다.
틸트 센서 및 경사계에 대해 고려해야 할 중요한 사양은 틸트 각도 범위와 축 수입니다.축은 보통 직교하지만 항상 직교하는 것은 아닙니다.틸트 각도 범위는 원하는 선형 출력 범위입니다.
틸트 센서와 경사계의 일반적인 구현은 가속도계, 액체 용량계, 전해계, 액체 내 가스 버블 및 진자입니다.
틸트 센서 기술은 비디오 게임에서도 구현되었습니다.요시의 만유인력과 커비 틸트 앤 텀블은 둘 다 카트리지에 내장된 틸트 센서 메커니즘을 중심으로 제작되었습니다.플레이스테이션3와 Wii 게임 컨트롤러는 또한 비디오 게임을 하기 위한 수단으로 틸트를 사용한다.
경사계는 토목 공학에서도 예를 들어 건설할 토지의 기울기를 측정하는 데 사용됩니다.
일부 경사계는 CAN(Controller Area Network) 기반의 전자 인터페이스를 제공합니다.또한 이들 경사계는 표준화된 CAN오픈 프로파일(CiA 410)을 지원할 수 있다.이 경우, 이러한 경사계는 호환성이 있고 부분적으로 상호 호환이 가능합니다.
2축 디지털 경사계
전통적인 스피릿 레벨과 진자 기반의 전자 레벨링 기구는 일반적으로 단일 축과 좁은 틸트 측정 범위로만 제약을 받습니다.그러나 대부분의 정밀도 레벨링, 각도 측정, 정렬 및 표면 평탄도 프로파일링 작업은 기본적으로 두 개의 독립적인 직교 단일 축 물체가 아닌 2차원 표면 평면 각도를 포함한다.MEMS 틸트 센서와 함께 구축된 2축 경사계는 접지 기준선에 접하는 표면 평면의 2차원 각도 판독값을 동시에 제공합니다.
기존의 단일 축 "거품" 또는 기계적 레벨링 계측기에 비해 2축 MEMS 경사계를 사용하는 일반적인 장점은 다음과 같습니다.
- 2차원(X-Y 평면)의 틸트 각도(피치 & 롤 등)를 동시에 측정하면 단일 축 레벨을 사용할 때 발생하는 번거로운 전후 교환을 방지할 수 있습니다.예를 들어 기계 피팅을 조정하여 정확한 레벨링 위치를 얻을 수 있습니다.
- 비선형성에 대한 디지털 보정 및 정밀 보정(예: 작동 온도 변동)으로 측정 범위가 넓어질수록 정확도가 높아집니다.
- 가속도계 센서는 기계 설치자가 실시간으로 정렬 품질을 추적 및 평가할 수 있도록 진동 프로필 형식의 수치 데이터를 생성할 수 있으며, 설정 전후의 수평 조정 프로필을 비교하여 구조물의 위치 안정성을 검증할 수 있습니다.
자이로스코프 포함 경사계
경사계는 중력에 대한 물체의 각도를 측정하기 때문에 급격한 움직임, 진동 또는 충격과 같은 외부 가속에 의해 틸트 측정에서 오류가 발생합니다.이 문제를 극복하기 위해 가속도계 외에 자이로스코프를 사용할 수도 있다.위의 가속은 가속도계에는 큰 영향을 미치지만 자이로스코프의 측정된 회전 속도에는 제한적인 영향을 미칩니다.알고리즘은 두 신호를 조합하여 각 센서에서 최상의 값을 얻을 수 있습니다.이렇게 하면 외부 [2]가속에 의해 발생하는 오류로부터 실제 틸트 각도를 분리할 수 있습니다.
적용들
경사계는 다음 용도로 사용됩니다.
- 북극성(북반구의 경우) 또는 십자성(남반구의 경우)의 두 별을 사용하여 위도를 결정합니다.
- 수평면에 대한 지구 자기장의 각도 결정.
- 실제 수직 또는 수평으로부터의 편차를 나타냅니다.
- 측량, 기울기 또는 입면 각도를 측정합니다.
- 기기 오퍼레이터에게 넘어질 수 있음을 경고합니다.
- 제방의 고도, 경사 또는 경사각도 측정.
- 특히 지구물리학의 경우 경사의 미세한 차이를 측정합니다.예를 들어, 이러한 경사계는 화산을 감시하거나 산사태의 깊이와 속도를 측정하는 데 사용됩니다.
- 토목 프로젝트에서 벽이나 지상의 움직임을 측정합니다.
- 바닥이나 지층의 경사, 또는 제방이나 절삭의 경사, 일종의 수직 수평을 결정하는 것.
- 일부 자동차 안전 시스템입니다.
- 차량, 선박 및 항공기의 피치 및 롤링 표시.방향 지시등 및 슬립 지시등을 참조하십시오.
- 크레인 및 자재 취급기의 붐 각도 모니터링
- 위성을 향한 위성 안테나의 "시선 각도"를 측정합니다.
- 태양광 패널을 최적의 각도로 조정하여 출력을 최대화합니다.
- 거리 측정 중 테이프 또는 체인의 경사각을 측정합니다.
- 삼각법을 사용하여 수직 각도 및 거리(테이핑 또는 페이싱으로 결정됨)를 사용하여 건물, 트리 또는 기타 기능의 높이를 측정합니다.
- 유정 벌목 시추 각도 측정.
- 고요한 물속에서의 배 목록과 거친 물속에서의 롤링 측정.
- 스키 슬로프의 급경사를 측정합니다.
- 구조 지질학에서 나침반과 조합하여 바위에서 평면과 선의 방향을 측정합니다.
- 신체관절의[3] 운동범위 측정
- 골반의 기울기 각도 측정.많은 목과 등을 측정하려면 두 개의 경사계를 [4]동시에 사용해야 합니다.
- 그것은 입면각을 측정하고, 궁극적으로 직접 측정이 불가능한 많은 물건의 고도를 계산한다.
- 라인 어레이 스피커의 행업 각도를 측정하여 미세 조정합니다.원격 경사계에 내장된 레이저를 사용하여 얻은 각도 확인.
- 설치 시 태양광 패널의 올바른 방향 설정
- 대포 또는 총의 발사 각도 설정(발사체 범위 결정)
- 전자 게임
- 안전하지 않은 작업 [5]환경을 방지합니다.
- USDA 산림청은 산림 인벤토리 및 분석 프로그램에서 경사 센서(또는 경사계)를 사용하여 나무 높이를 측정합니다.
- 물류 및 운송에도 틸트 인디케이터를 사용합니다. 이 시스템은 일회용 전용 시스템입니다.배송 과정에서 제품에 부착되어 있습니다.
게임.
닌텐도는 게임보이 시리즈의 휴대용 게임 시스템에 5개의 게임에 틸트 센서 기술을 사용했습니다.틸트 센서는 플레이어가 게임 시스템을 비틀어 게임의 측면을 제어할 수 있도록 합니다.이 기능을 사용하는 게임:
- 요시의 만유인력 (게임보이 어드밴스)
- WarioWare: 트위스트! (게임보이 어드밴스) (유럽 미출시)
- 코로코로 퍼즐 해피판추! (게임보이 어드밴스) (일본만)
- Kirby Tilt 'n' Tumble (게임보이 컬러) (유럽 미출시)
- 명령어 마스터 (게임보이 컬러) (일본만)
틸트 센서는 Microsoft Sidewinder Freestyle Pro와 Sony의 PlayStation 3 컨트롤러와 같은 게임 컨트롤러에도 있습니다.
그러나 틸트 센서가 일반적인 제어 방법을 보완하는 역할을 하는 이러한 다른 컨트롤러들과는 달리, 닌텐도의 Wii 리모컨과 눈축 부착 장치의 중심 기능 중 하나로 기능한다.가속도계와 함께, 틸트 센서는 대부분의 Wii 게임에서 주요 제어 방법입니다.
그것은 이제 모터크로스나 비행 시뮬레이터와 같은 단순한 게임 대신 다양한 측면에서 사용되고 있다.스포츠 게임, 1인칭 슈팅 및 WarioWare: Smooth Moves와 같은 이상한 용도로 사용할 수 있습니다.
또 다른 예는 미로를 기울여서 공을 조종해야 하는 장애물이 있는 나무 미로의 가상 버전이다.Palm(PDA)용으로 홈브루 틸트 센서 인터페이스가 만들어졌습니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ "Rieker Inc P-1057 Degree Inclinometer". riekerinc.com. Retrieved 7 April 2018.
- ^ POSITAL. "MEMS Inclinometer from POSITAL: How do they work?". Posital. Retrieved 2017-01-04.
- ^ "Archived copy". Archived from the original on 2013-07-03. Retrieved 2013-07-19.
{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크) - ^ "Inclinometer – Digital Inclinometers – J-Tech Dualer IQ 12-1059". quickmedical. Retrieved 7 April 2018.
- ^ "New Tilt Sensor Helps to Prevent Unsafe Working Conditions". www.frederickscompany.com. Archived from the original on 23 September 2016.
외부 링크
분류 
공통 
