傾斜振動(dòng)監(jiān)測(cè)在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中需要用到一種專業(yè)的監(jiān)測(cè)儀器：無線傾角加速度計(jì)。一種集無線通信、數(shù)據(jù)采集、自我供電防護(hù)于一體的三軸傾角振動(dòng)傳感器，主要功能就是對(duì)建筑物和大型結(jié)構(gòu)物進(jìn)行傾斜和振動(dòng)的監(jiān)測(cè)。

傾斜和振動(dòng)原本是兩個(gè)不同的監(jiān)測(cè)屬性，可以用兩種不同的儀器來監(jiān)測(cè)，但是無線傾角加速度計(jì)可以同時(shí)監(jiān)測(cè)傾斜和振動(dòng)。而且因?yàn)槿S的無線傾角加速度計(jì)對(duì)于物體發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)的反應(yīng)十分靈敏，所以在針對(duì)一些肉眼無法察覺到的傾斜和振動(dòng)變化時(shí)，優(yōu)勢(shì)就會(huì)很明顯。能夠精確的抓住每一次細(xì)微的運(yùn)動(dòng)變化軌跡，并且分析數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換得到可視化的傾斜振動(dòng)數(shù)據(jù)。

以兩輪平衡小車為例，當(dāng)檢測(cè)到傾角存在時(shí)要控制小車以一定的加速度運(yùn)動(dòng)，才能維持平衡而不至于倒下。因此傾角的測(cè)量成為控制小車直立的關(guān)鍵。而在實(shí)際小車運(yùn)動(dòng)過程中，由于小車本身的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的加速度會(huì)產(chǎn)生很大的干擾信號(hào)疊加在上述測(cè)量信號(hào)上，使得輸出信號(hào)無法準(zhǔn)確反映車模的傾角。

小車運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的加速度使得輸出電壓在實(shí)際傾角電壓附近波動(dòng)，雖然可以通過數(shù)據(jù)平滑濾波將其濾除。但是平滑濾波也會(huì)使得信號(hào)無法實(shí)時(shí)反映小車傾角的變化，從而減慢對(duì)于車輪的控制，使得小車無法保持平衡，這種情況就需要結(jié)合使用陀螺儀來測(cè)量。而在其他要求不高的情況下則可以對(duì)原始加速度信號(hào)進(jìn)行處理，移除信號(hào)中的高頻成分，因此一定程度的交流分量也是可以接受的。

使用3軸數(shù)據(jù)計(jì)算傾角
　　假設(shè)傳感器的X軸與水平面xy之間的夾角為α（稱為俯仰角，pitch），Y軸與水平面間的夾角為β（稱為滾轉(zhuǎn)角，roll），Z軸與重力方向夾角為γ。

重力加速度在XYZ三個(gè)軸上的投影即為三個(gè)軸傳感器的讀數(shù)，因此可計(jì)算出

根據(jù)三個(gè)軸加速度的矢量和等于重力加速度，即：

可以推導(dǎo)出計(jì)算三個(gè)角度的另一種表達(dá)式：

三軸傾角加速度計(jì)又名三軸加速度傳感器，市面上也叫無線傾角加速度計(jì)，產(chǎn)品名稱很多，但是其結(jié)構(gòu)原理都是一樣的。傾角加速度計(jì)原理是通過測(cè)量給定直線軸向的彈簧上的力來檢測(cè)直線加速度和重力矢量。加速度計(jì)是一種出現(xiàn)在大批量應(yīng)用中的MEMS傳感器。因?yàn)槠鋵?duì)運(yùn)動(dòng)十分敏感的特性，現(xiàn)在在工程監(jiān)測(cè)上用的較多。

對(duì)于多數(shù)的傳感器應(yīng)用來看，兩軸的傾角加速度計(jì)已經(jīng)能滿足多數(shù)應(yīng)用，但是有些方面的應(yīng)用還是集中在三軸加速度傳感器中例如在數(shù)采設(shè)備，貴重資產(chǎn)監(jiān)測(cè)，碰撞監(jiān)測(cè)，測(cè)量建筑物振動(dòng),風(fēng)機(jī),風(fēng)力渦輪機(jī)和其他敏感的大型結(jié)構(gòu)振動(dòng)。

目前的三軸傾角加速度計(jì)大多采用壓電式、壓阻式和電容式三種工作原理，產(chǎn)生的加速度于電阻、電壓和電容的變化成正比，所以一定的技術(shù)上來講三個(gè)單軸是可以變成一個(gè)三軸的。因?yàn)榧闪巳SMEMS加速度傳感器，磁偏角傳感器、定位模塊內(nèi)部實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)加速度和角度變化，可通過角度變化或加速度變化感知整體姿態(tài)變化。

在工程上應(yīng)用最多的還是用于監(jiān)測(cè)建筑物的振動(dòng)和一些大型解結(jié)構(gòu)物的振動(dòng)。因?yàn)閮A角加速度計(jì)對(duì)運(yùn)動(dòng)十分敏感，在監(jiān)測(cè)應(yīng)用上會(huì)更適合。工程上的監(jiān)測(cè)需要高精度，所以對(duì)于一些微小的變化都要能捕捉記錄。

無線傾角加速度計(jì)的特點(diǎn)是能夠在預(yù)先不知道物體運(yùn)動(dòng)方向的場(chǎng)合下，準(zhǔn)確且全面的測(cè)量出物體的空間加速度，并且體積?。?00mm*100mm*60mm），質(zhì)量輕。安裝十分方便，并且一次可連續(xù)工作2年。鋁合金的材質(zhì)讓其在野外安全性更好，不會(huì)輕易被惡劣天氣所影響工作。