小体积双轴倾角传感器XT-M200 XT-M200
产品简介
小体积双轴倾角传感器XT-M200是通过测量静态重力加速度变化，转换成倾角变化。测量输出传感器相对于水平面的倾斜和俯仰角度。传感器角度响应速度从1次/秒到15次/秒。具有5阶滤波器，用户根据需要设置，平衡选择角度稳定性和倾角响应速度的关系。产品主要适合静态和慢速变化的动态测量，不适用于快速变化的动态测量。
产品详细信息
小体积双轴倾角传感器XT-M200
产品特点
产品特点
u 硅微机械传感器测量以水平面为参考面的双轴倾角变化。
u 输出角度以测量基准面为参考，测量基准面出厂时被校准。
u 倾角变化以数据方式输出，接口形式RS232、RS485。
u 用户通过串口指令再次设定倾角相对零点输出位置。
u 产品包括有外壳封装和OEM板两种形式，封装外壳的产品防水等级IP55，抗外界电磁干扰能力强。
u 承受冲击震动能力强。
产品描述
XT-M200是双轴倾角传感器，通过测量静态重力加速度变化，转换成倾角变化。测量输出传感器相对于水平面的倾斜和俯仰角度。
传感器角度响应速度从1次/秒到15次/秒。具有5阶滤波器，用户根据需要设置，平衡选择角度稳定性和倾角响应速度的关系。
产品主要适合静态和慢速变化的动态测量，不适用于快速变化的动态测量。所测量的载体水平或者俯仰角度变化速度5度/秒以下的情况效果良好，超过10度/秒的情况下，因为受到载体运动产生加速度的影响，会产生角度输出失准的情况。垂直振动情况下，高频振动对角度数据影响小，0.5g以下震动对倾角影响小。
产品现有应用范围
产品在民用领域包括:
u 工程车辆调平，和高空平台**保护
u 定向卫星通讯天线的俯仰角测量
u 船舶航行姿态测量
u 盾构顶管应用
u 大坝检测
u 地质设备倾斜监测
产品在**领域包括:
u 火炮炮管初射角度测量
u 雷达车辆平台检测
u 卫星通讯车姿态
技术指标
注:以下测试数据均为XT-M200的测试数据,其他有封装的产品测试数据与XT-M200相同。.
1. 常规模式时主要指标（环境温度=25℃，电源=+12V，速度=6.8次/秒）（见表1）
|
指标
|
*小
|
典型
|
*大
|
单位
|
|
|
响应速度
|
4
|
6.8
|
12.8
|
Hz
|
|
|
测量范围
|
|
双轴±90
|
|
º
|
|
|
分辨率
|
|
±0.02
|
|
º
|
|
|
精度(<±15°)
|
0
|
±0.05
|
0.08
|
º
|
|
|
精度(<±30°)
|
0
|
±0.08
|
0.1
|
º
|
|
|
精度(<±60°)
|
0．08
|
±0.1
|
0.2
|
º
|
|
|
非线性
|
0.2
|
0.5
|
0.8
|
%
|
|
|
零度点重复性
|
|
±0.05
|
|
º
|
|
|
温度漂移
|
|
±0.002
|
|
º/℃
|
|
|
横向干扰（倾斜30度以下）
|
X正向干扰
|
|
<0.5
|
<1.5
|
%
|
|
X负向干扰
|
|
<0.5
|
<1.5
|
%
|
|
|
Y正向干扰
|
|
<0.5
|
<1.5
|
%
|
|
|
Y负向干扰
|
|
<0.5
|
<1.5
|
%
|
|
表1
2. 其它指标（测试温度=20℃）（见表2）：
|
|
*小
|
正常
|
*大
|
单位
|
|
工作电压
|
8
|
12
|
15
|
V
|
|
工作电流
|
8
|
10
|
12
|
MA
|
|
工作温度
|
-40
|
|
+85
|
℃
|
|
串口数据格式
|
9600，n，8，1
|
BPS*
|
||
表3
3. 串口输出电压的范围（见表3）：
|
|
*小值
|
典型
|
*大极值
|
单位
|
|
TXD
|
±5
|
±7
|
±15
|
V
|
|
RXD
|
±5
|
±7
|
±15
|
V
|
|
GND
|
0
|
0
|
0
|
V
|
表3
4. 工作参数极限值（见表4）
|
|
*小
|
*大
|
单位
|
|
电源电压
|
+7
|
+18
|
V
|
|
工作温度
|
-50
|
+100
|
℃
|
表4
注：长期工作在极限条件下，会造成数据失准，或者造成产品**性损坏。
5. 电源变化时电流大小的变化(见图1):
图1—电源变化时电流大小的变化
6. 常温下,0°,15°,30°,45°精度的范围和覆盖率（见图2-图5）:
1) 常温下，0度点精度覆盖范围
图2—0&de***精度覆盖范围
2) 常温下，15度点精度覆盖范围
图3—15&de***精度覆盖范围
3) 常温下，30度点精度覆盖范围
图4—30&de***精度覆盖范围
4) 常温下，45度点精度覆盖范围
图5—45&de***精度覆盖
7. 横向干扰的大小(见表5—表6)
Y轴在±20°时，X轴在0°—45°斜面上横向干扰产生误差的变化
|
测量面角度
|
0°
|
5°
|
15°
|
30°
|
45°
|
单位
|
|
Y=20度
|
0.17
|
0.17
|
0.19
|
0.20
|
0.30
|
°
|
|
Y=-20度
|
-0.20
|
-0.18
|
-0.17
|
0.19
|
-0.21
|
°
|
表5
X轴在±20°时，Y轴在0°—45°斜面上横向干扰产生误差的变化
|
测量面角度
|
0°
|
5°
|
15°
|
30°
|
45°
|
单位
|
|
X=20度
|
-0.07
|
-0.08
|
-0.04
|
-0.06
|
0.10
|
°
|
|
X=-20度
|
-0.10
|
-0.10
|
0.02
|
0.07
|
0.02
|
°
|
表6
8.XT-M200系列倾角传感器命令字见表7。
表7
|
功能
|
命令字
|
详解
|
|
数据更新率
|
0x01
|
15次/秒
|
|
0x02
|
10次/秒
|
|
|
0x03
|
5次/秒
|
|
|
0x04
|
3次/秒
|
|
|
0x05
|
1次/秒
|
|
|
数据输出方式
|
0xA0
|
单次输出
|
|
0xA1
|
连续输出
|
|
|
零点校准功能
|
0xB6
|
X轴正向记录
|
|
0xBA
|
Y轴正向记录
|
|
|
0xB7
|
X轴负向记录
|
|
|
0xBB
|
Y轴负向记录
|
|
|
0xBE
|
计算零点校准
|
|
|
角度置零
|
0xD0
|
X轴角度置零
|
|
0xD1
|
Y轴角度置零
|
|
|
0xD2
|
恢复工厂零点
|
|
|
数据输出格式
|
0xF1
|
十六进制输出
|
|
0xF0
|
ASCII字符输出
|
|
|
写地址
|
0xFF
|
更改产品地址号
|
9.数据输出格式
XT-M200系列倾角传感器数据接收格式分为HEX格式数据接收和ASCII格式数据接收。
HEX格式数据帧共包括15字节,各字节含义见表8:
表8
|
字节位置
|
含义
|
数据类型
|
说明
|
|
1
|
帧头
|
无符号数
|
0xAA
|
|
2
|
帧头
|
无符号数
|
0xAA
|
|
3
|
帧长
|
无符号数
|
数据帧长度,不包括帧头
|
|
4
|
地址
|
无符号数
|
倾角地址号
|
|
5
|
命令字
|
无符号数
|
接收到的命令字返回
|
|
6
|
保留
|
无符号数
|
工厂信息
|
|
7
|
保留
|
无符号数
|
|
|
8
|
保留
|
无符号数
|
|
|
9
|
保留
|
无符号数
|
|
|
10
|
X轴角度高位
|
有符号数
|
角度值=解析后数据/100
|
|
11
|
X轴角度低位
|
||
|
12
|
Y轴角度高位
|
有符号数
|
角度值=解析后数据/100
|
|
13
|
Y轴角度高位
|
||
|
14
|
温度
|
有符号数
|
|
|
15
|
校验
|
无符号数
|
前14字节的异或
|
HEX格式数据解析举例:
例如:接收到数据帧AA AA 0D 02 A0 24 EA 2C B3 FC E0 01 A5 1B 5D；
AA AA 为数据帧帧头；
0D为数据帧长度,不包括帧头，即13；
02为倾角的地址号；
A0为单次输出的命令字；
24 EA 2C B3为工厂信息,不必解析
FC E0为X轴角度值,高位FC转换为二进制后,首位为1,表示X轴角度值为负值；FC转换为十进制后为252,EO转换为十进制后为224，
则 X角度= ( 252 * 256 + 224 – 65536 ) / 100 = -8.00
01 A5为Y轴角度值,高位01转换为二进制后,首位为0,表示X轴角度值为正值；01转换为十进制后为1,A5转换为十进制后为165，
则 Y角度= ( 1* 256 + 165 ) / 100 = 4.21
1B为温度, 转换为十进制后为27；
5D为该字节前所有字节的异或值。
ASCII格式数据长度为18字符,各字符含义见表9:
表9
|
字符位置
|
含义
|
数据类型
|
说明
|
|
1
|
P
|
字符
|
P
|
|
2
|
X角度符号
|
字符
|
+/-
|
|
3--8
|
X角度值
|
字符
|
xxx.xx
|
|
9
|
R
|
字符
|
R
|
|
10
|
Y角度符号
|
字符
|
+/-
|
|
11--16
|
Y角度符号
|
字符
|
yyy.yy
|
|
17,18
|
回车换行
|
字符
|
<cr><lf>
|
10.数据接收格式
XT-M200系列倾角仪命令接收格式见表10。
表10
|
字节位置
|
含义
|
数据
|
说明
|
|
1，2
|
帧头
|
0xAA 0xAA
|
0xAA
|
|
3
|
帧长
|
0x04
|
数据帧长度,不包括帧头
|
|
4
|
地址
|
0xXX
|
倾角地址号
|
|
5
|
命令字
|
0xXX
|
预设置功能的命令字
|
|
6
|
校验
|
|
前5字节的异或
|
11.写地址命令接收格式
XT-M200系列倾角传感器地址号设置范围为2-250，写地址命令接收格式见表11。
表11
|
字节位置
|
含义
|
数据
|
说明
|
|
1，2
|
帧头
|
0xAA 0xAA
|
0xAA
|
|
3
|
帧长
|
0x05
|
数据帧长度,不包括帧头
|
|
4
|
现地址
|
0xXX
|
倾角现在的地址号
|
|
5
|
命令字
|
0xFF
|
预设置功能的命令字
|
|
6
|
预写入地址
|
0xXX
|
倾角要设置的地址号
|
|
7
|
校验
|
|
前6字节的异或
|
写地址举例:倾角现地址为2,要把其地址改为6,则发送的命令为
AA AA 05 02 FF 06 FE
12.数据接收列表
依据数据接收格式，XT-M200系列倾角传感器接收数据帧如下表12，地址号为2。
表12
|
功能
|
详解
|
命令字
|
数据帧
|
|
数据更新率
|
12.8次/秒
|
0x01
|
AA AA 04 02 01 07
|
|
10次/秒
|
0x02
|
AA AA 04 02 02 04
|
|
|
6.8次/秒
|
0x03
|
AA AA 04 02 03 05
|
|
|
5次/秒
|
0x04
|
AA AA 04 02 04 02
|
|
|
4次/秒
|
0x05
|
AA AA 04 02 05 03
|
|
|
数据输出方式
|
单次输出
|
0xA0
|
AA AA 04 02 A0 A6
|
|
连续输出
|
0xA1
|
AA AA 04 02 A1 A7
|
|
|
零点校准功能
|
X轴正向记录
|
0xB6
|
AA AA 04 02 B6 B0
|
|
Y轴正向记录
|
0xBA
|
AA AA 04 02 BA BC
|
|
|
X轴负向记录
|
0xB7
|
AA AA 04 02 B7 B1
|
|
|
Y轴负向记录
|
0xBB
|
AA AA 04 02 BB BD
|
|
|
计算零点校准
|
0xBE
|
AA AA 04 02 BE B8
|
|
|
角度置零
|
X轴角度置零
|
0xD0
|
AA AA 04 02 D0 D6
|
|
Y轴角度置零
|
0xD1
|
AA AA 04 02 D1 D7
|
|
|
恢复工厂零点
|
0xD2
|
AA AA 04 02 D2 D0
|
|
|
数据输出格式
|
十六进制输出
|
0xF1
|
AA AA 04 02 F1 F7
|
|
ASCII字符输出
|
0xF0
|
AA AA 04 02 F0 F6
|
|
|
写地址
|
更改产品地址号
|
0xFF
|
AA AA 05 02 FF 06 FF
|
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