VTI倾角传感器SCA100T-D01在挖树机水平稳定控制中的应用

挖树机是一种采用液压动力方式，能够快速对整棵树木完成挖掘、挪动的自动化机械。由于传统的人工挖掘方式，不仅费时费力而且成本较 高。显然已经不能满足当前园林种植快速发展的需求，挖树机的出现很好的解决了这一问题，并得到了广泛的应用。在挖树机工作的工程中，机舱的水平稳定非常重 要。为保证操作人员的安全，可利用倾角传感器对当挖树机的倾斜状况进行监测，以便对不安全状态进行预警。

由于挖树机工作的地段多坑洼不平，在挖树机将铲刀插入地下时，挖树机与大地之间会产生一对很大的相互作用力，因而非常容易造成机身不稳，甚至引发危险事故。此外，在所有铲刀切割完土方，将树木提起和移动的过程中。由于整体重心的改变，加之复杂的路面情况，需倾角传感器实时对挖树机水平状态进行测量。当机身出现倾斜过大而可能影响人员安全时，能够及时报警，终止在危险状态下的操作。

村田SCA100T-D01是SCA100T系列中一款测量角度为30°的双轴倾角传感器芯片，产品基于3D-MEMS技术，能够提供仪表/仪器级别的水平测量性能。内部两感应元件的测量轴平行于安装平面且相互正交，低温度漂移性、高分辨率、低噪音以及稳健的设计使得SCA100T成为水平仪器的理想选择。村田的倾角传感器能更好地对抗振动影响，且能经受高达20000g的震动冲击。

产品详情：

• 型号：SCA100T-D01
• 轴数：双轴
• 带宽：18Hz
• 灵敏度：4V/g；70mV/°
• 温漂：±0.008°/℃
• 量程：±30°；±0.5g
• 输出方式：SPI；模拟
• 供电电源：+5 V
• 功耗：--
• 封装：--
• 校正等级：--

SCA100T-D01是SCA100T系列中一款测量角度为30°的双轴倾角传感器芯片，产品基于3D-MEMS技术，能够提供仪表/仪器级别的水平测量性能。内部两感应元件的测量轴平行于安装平面且相互正交，低温度漂移性、高分辨率、低噪音以及稳健的设计使得SCA100T成为水平仪器的理想选择。村田的倾角传感器能更好地对抗振动影响，且能经受高达20000g的震动冲击。

产品应用

1. 平台水平与稳定性应用
2. 水平测量仪器
3. 360°垂直测量
4. 建筑工程

产品性能参数表

参数名称	条件	SCA100T-D01	单位
测量范围		±30	°
		±0.5	g
频率响应	-3dB	8 - 28	Hz
零点输出	比例输出	Vdd/2	V
零点校准误差		±0.11	°
零度数字输出		1024	LSB
灵敏度		4	V/g
	0…1°之间	70	mV/°
灵敏度校准误差		±0.5	%
数字输出灵敏度		1638	LSB/g
零点温度漂移	-25…85℃（典型值）	±0.008	°/℃
	-40…125℃（值）	±0.86	°
灵敏度温度特性	-25…85℃（典型值）	±0.014	%/℃
	-40…125℃（值）	-2.5…+1	%
非线性	测量范围内	±0.11	°
数字输出分辨率		11	Bits
	0…1°之间	0.035	°/LSB
模拟输出分辨率	带宽10Hz	0.0035	°
比例误差	Vdd=4.75…5.25V	±2	%
长期稳定性		小于0.014	°

产品外观图

下图为高单轴倾角传感器芯片SCA100T-D01外观图，图中长度单位为：mm

引脚材料：铜                     电镀材料：镍合金

符合RoHS标准，无铅元件               平面尺寸误差：0.1mm

重量：＜1.2g

产品测量安装图及角度计算

如图为SCA100T-D01测量安装图，管脚一侧为X轴测量方向，另一侧为Y轴测量方向。

通过下面的公式可以将输出电压值转化为角度值：

说明：Offset值是设备在0°时的电压输出值，Sensitivity是设备的灵敏度。SCA100T-D01的Offset值为2.5V；灵敏度为4 V/g。因此，可通过此公式分别计算得到X轴和Y轴方向的倾斜角度。

产品特点

• 双轴倾斜测量
• 0.0035°分辨率(带宽10Hz,模拟输出)
• 高抗震性(20000g)
• 高稳定性，受温度和使用时间影响小
• +5V单电源供电
• 线性模拟输出
• SPI倾角和温度输出
• 综合自我错误诊断
• 符合RoHS标准
• 无铅回流焊接