如右圖所示,密閉腔體中氣體的流動是連續的,所以熱氣流在向上運動的過程中,依次經過下部和上部的熱線。若忽略氣體上升過程中克服重力的能量損失,則穿過上部熱線的氣流已經與下部熱線的產生熱交換,使穿過兩根熱線時的氣流速度不同,這時V2>V2,因此流過兩根熱線的電流也會發生相應的變化,所以電橋失去平衡,輸出對應傾斜角度的電信號。
分析對比 固、液、氣體擺性能差異
基于固體擺、液體擺及氣體擺原理研制的傾角傳感器而言,它們各有所長。在重力場中,固體擺的敏感質量是擺錘質量,液體擺的敏感質量是電解液,而氣體擺的敏感質量是氣體。
氣體是密封腔體內的唯一運動體,它的質量較小,在大沖擊或高過載時產生的慣性力也很小,所以具有較強的抗振動或沖擊能力。但氣體運動控制較為復雜,影響其運動的因素較多,其精度無法達到軍用武器系統的要求。
固體擺傾角傳感器有明確的擺長和擺心,其機理基本上與加速度傳感器相同。在實用中產品類型較多如電磁擺式,其產品測量范圍、精度及抗過載能力較高,在武器系統中應用也較為廣泛。
液體擺傾角傳感器介于固體擺和氣體擺之間,其系統穩定,在高精度系統中,應用較為廣泛。