4-
nen behalve de sensorfout diverse andere foutenbron
nen aanwezig zijn. Geraadpleegde gebruikers en fabri
kanten spreken van een grote reproduceerbare relatieve
nauwkeurigheid, doch om de constructeur een voor
spelling te verschaffen omtrent de te bereiken absolute
nauwkeurigheid, is besloten een testmeting te verrich
ten. Hierbij is van een bovengronds meetkanaal, zowel
trigonometrisch als met een elektronische inclinometer
de x, y en z, ofwel de driedimensionale, positie bepaald.
In de te meten constructie zijn bewust potentiële fouten
bronnen geïntroduceerd (hoofdstuk 10).
Alvorens dieper op de testmeting in te gaan, is het ge
wenst de elektronische inclinometer qua instrument en
meetmethodiek nader te beschouwen.
2. Werkingsprincipe
Bij de inclinometers worden een aantal methodieken
toegepast. De voornaamste zijn het pendulum en de ver-
snellingsopnemer. Een enkele fabrikant heeft het rek-
strookje als werkingsprincipe. Bij alle methoden wordt
de gravitatiekracht van de aarde als referentie benut.
Pendulum principe (fig. 1)
Loodstaaf A is vrij opgehangen. In ruststand zal deze nul
aanwijzen. Indien sprake is van een scheefstand, zal de
loodstaaf op de schaalverdeling een uitslag geven. Deze
hoekverdraaiing wordt elektrisch gemeten door middel
van een potentiometer.
Opgemerkt dient te worden dat, indien de sensor niet
evenwijdig aan de horizontale richting van de helling is
opgesteld, dit een transversale kracht zal veroorzaken,
die een zekere wrijving, dus meetfout, veroorzaakt. Dit
geldt voornamelijk voor statische hoekmeting.
Versneiiingsopnemer (fig. 2a en 2b)
Het principe van de versneiiingsopnemer bestaat uit een
kern die zich verplaatst ten opzichte van een spoel. De
mate van verplaatsing van de kern in de spoel bepaalt de
spanning. Deze uitgangsspanning is evenredig met de
sinus van de ingenomen hoek. Bij scheefstand geldt: sin
y x/g (g is een eenheid in de richting van de zwaarte
kracht). Ook hier geldt, dat een transversale versnelling
een miswijzing zal veroorzaken.
Servo versneiiingsopnemer (fig. 3)
Dit principe is erop gebaseerd, dat een massa verticaal
wordt gehouden door middel van het aanwenden van
een elektrische spanning. De aangewende stuurstroom
bepaalt de uitgangsspanning die evenredig is met de
sinus van de hoek. Dit type wordt meestal toegepast bij
de mobiele inclinometer, omdat dit principe ook over
een groter hoekbereik een hoge nauwkeurigheid houdt
en omdat de sensor van een kleinere dimensie kan zijn.
Rekstrookje principe
In dit systeem is aan weerszijden van een pendulum een
rekstrookje bevestigd. Het rekstrookje is een verfijnde
uitgave van het draadrekstrookje. Het bevat overigens
geen draden meer, maar bestaat uit een metaallaagje
van minder dan 0,001 mm dikte, opgedampt op een
kunststof folie. Wanneer het pendulum van stand wij
zigt, nemen de rekstrookjes een vervorming aan. De
mate van vervorming bepaalt de weerstand van een
elektrisch signaal. Het signaal wordt, net als bij de
andere typen, gerelateerd aan een sinuswaarde waaruit
de zenithoek wordt verkregen.
In het algemeen zullen de opnemers ook dynamische
krachten (schokken, trillingen) registreren. Bij helling
meting is men slechts geïnteresseerd in de momentane
waarde, hetgeen kan worden bereikt door de pieken/
ruis uit te filteren, zodat alleen de gemiddelde spanning
wordt doorgelaten.
Niet alle typen inclinometers beschikken over een filter
mogelijkheid, zodat in die gevallen slechts kan worden
gemeten in zoveel mogelijk trillingsvrije omstandighe
den. Bij lichte trillingen wordt het gemiddelde signaal uit
gelezen.
3. Sensorgevoeligheid/nauwkeurigheid
De sensorgevoeligheden zijn zeer hoog te noemen. De
meest toegepaste servo inclinometer" heeft over het
algemeen een oplossend vermogen in de orde van
0,001% van het schaal/hoekbereik. De nauwkeurigheid
van de inclinometer (totale elektronika) tot een hoekbe
reik van ongeveer 10 deg wordt gesteld op ongeveer
0,01 deg. Bij kalibraties zijn standaarddeviaties bereikt
van 0,01 deg bij ongeveer 20 waarnemingen.
Het hoekbereik wordt door de fabrikant afgesteld op een
bepaalde waarde. Door het verwisselen van een weer
stand kan het hoekbereik van de sensor worden gewij
zigd, aldus kan een keuze worden gemaakt tussen 0 - 90
deg. Het is duidelijk dat de absolute nauwkeurigheid van
de sensor afneemt naarmate een groter hoekbereik
wordt gebruikt, omdat het oplossend vermogen gelijk
blijft. Daar de sinus van de hoek als meeteenheid wordt
gebruikt, zal de nauwkeurigheid evenredig zijn met de
sinus van de ingenomen hoek. Daar de sinus van 0 tot
10 deg nagenoeg lineair toeneemt, is een schaal met een
servoampl
electronica
output signaal
motor
loodstaaf
verticaal
Fig. 2b.
3—
Fig. 2a.
Fig. 1.
334 NGT GEODESIA 86
