DE102006032280A1 - Inclination sensor for measuring accelerations, has measuring device with input axes that define third axis arranged perpendicular to direction of acceleration of gravity, and unit determining quadrant of accelerometer`s inclination angle - Google Patents

Inclination sensor for measuring accelerations, has measuring device with input axes that define third axis arranged perpendicular to direction of acceleration of gravity, and unit determining quadrant of accelerometer`s inclination angle Download PDF

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Abstract

The sensor has an acceleration measuring device with input axes (X, Y) that are perpendicular to each other, where the input axes define a third axis (Z). The measuring device delivers measuring signals according to measure of accelerations in the direction of the both input axes. The third axis is arranged perpendicular to the direction of the acceleration of gravity. A quadrant determining unit determines a quadrant of an inclination angle of an accelerometer. An inclination angle determining unit determines the inclination angle from the signals under consideration of the quadrant.

Description

Die Erfindung betrifft einen Neigungsaufnehmer enthaltend einen Beschleunigungsmesser mit zwei zueinander senkrechten Eingangsachsen (x, y), die eine zu den Eingangsachsen senkrechte dritte Achse (z) definieren, wobei der Beschleunigungsmesser Messsignale nach Maßgabe der Beschleunigungen in Richtung der beiden Eingangsachsen liefert.The The invention relates to a tilt sensor comprising an accelerometer with two mutually perpendicular input axes (x, y), the one to the input axes vertical third axis (z) define, where the accelerometer measuring signals according to the accelerations in the direction of the two input axes.

Bei bekannten Neigungsaufnehmern mit zweiachsigen Beschleunigungsmessern liegen die Eingangsachsen x und y im Ausgangszustand beide in einer Horizontalebene. Eine zu den beiden Eingangsachsen senkrechte dritte Achse z ist vertikal angeordnet. Bei einer Drehung des Neigungsaufnehmers um einen Winkel α um die Eingangsachse x liefert die Eingangsachse y ein Messsignal ax = g sinα, wobei g die Erdbeschleunigung ist. Bei einer Drehung des Neigungsgebers um einen Winkel β um die Eingangsachse y liefert die Eingangsachse x ein Messsignal ay = g sinβ. Der Messbereich einer solchen Anordnung ist rein theoretisch ±90°. Durch die begrenzte Auflösung der gemessenen Beschleunigungen ist der reale Messbereich jedoch wesentlich kleiner. Die Winkelauflösung ist proportional dem Kosinus des Winkels. Somit ist die Winkelauflösung bei 60° nur noch die Hälfte der Winkelauflösung bei 0°. Bei 90° ist die Winkelauflösung null.In known inclinometers with biaxial accelerometers, the input axes x and y in the initial state are both in a horizontal plane. A third axis z, which is perpendicular to the two input axes, is arranged vertically. Upon rotation of the tilt sensor by an angle α about the input axis x, the input axis y provides a measurement signal a x = g sinα, where g is the acceleration due to gravity. Upon rotation of the tilt sensor by an angle β about the input axis y, the input axis x delivers a measurement signal a y = g sinβ. The measuring range of such an arrangement is purely theoretical ± 90 °. Due to the limited resolution of the measured accelerations, however, the real measuring range is considerably smaller. The angular resolution is proportional to the cosine of the angle. Thus, the angular resolution at 60 ° is only half the angular resolution at 0 °. At 90 ° the angular resolution is zero.

Ein weiterer Nachteil dieser Neigungswinkelmessung besteht darin, dass Beschleunigungen des Neigungsaufnehmers in Richtung der Eingangsachsen das Messergebnis stark verfälschen. Wenn z.B. der Neigungsaufnehmer so orientiert ist, dass die Eingangsachsen x und y in der Horizontalebene liegen, und translatorisch mit 1 g in x- oder y-Richtung beschleunigt wird, beträgt der Messfehler 90°.One Another disadvantage of this inclination angle measurement is that Accelerations of the inclination sensor in the direction of the input axes strongly distort the measurement result. If e.g. the inclination sensor is oriented so that the input axes x and y lie in the horizontal plane, and translationally with 1 g is accelerated in the x or y direction, the measurement error is 90 °.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Beschleunigungen messenden Neigungsaufnehmer zu schaffen, der eine Winkelmessung über einen großen Winkelbereich, vorzugsweise über 360° gestattet.Of the The invention is based on the object of measuring an acceleration Inclinometer to provide an angle measurement over a huge Angular range, preferably over 360 ° allowed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Neigungsaufnehmer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass

  • (a) die dritte Achse (z) senkrecht zur Richtung der Erdbeschleunigung angeordnet ist, und
  • (b) Mittel zur Bestimmung des Quadranten eines Neigungswinkels (φ) des Beschleunigungsmessers um die dritte Achse (z) aus den beiden Messsignalen des Beschleunigungsmessers und
  • (c) Mittel zur Bestimmung des Neigungswinkels aus den beiden Messsignalen unter Berücksichtigung des Quadranten vorgesehen sind.
According to the invention this object is achieved with a tilt sensor of the type mentioned in that
  • (A) the third axis (z) is arranged perpendicular to the direction of gravitational acceleration, and
  • (B) means for determining the quadrant of an inclination angle (φ) of the accelerometer about the third axis (z) from the two measuring signals of the accelerometer and
  • (C) means for determining the inclination angle of the two measurement signals are provided taking into account the quadrant.

Bei einer solchen Anordnung liefern bei Drehung des Neigungsaufnehmers um den Winkel φ um die „dritte" Achse (z) die beiden Eingangsachsen x und y Messsignale
ax = g cosφ
ay = g sinφ.In such an arrangement, upon rotation of the inclination transducer about the angle φ about the "third" axis (z), the two input axes x and y provide measurement signals
a x = g cosφ
a y = g sinφ.

Die Messsignale sind somit proportional dem Kosinus bzw. dem Sinus des Drehwinkels. Der Kosinus und der Sinus sind je nach dem Quadranten des Drehwinkels positiv oder negativ. Aus der Kombination dieser Messsignale kann daher auf den Quadranten des Drehwinkels geschlossen werden. Aus den Messsignalen kann der Drehwinkel unter Berücksichtigung des Quadranten berechnet werden. Durch Addition geeigneter fester Versatzwerte kann dann ein Ausgangssignal erzeugt werden, welches über einen Winkelbereich von 360° hinweg ein eindeutiges Maß für den Drehwinkel liefert.The Measurement signals are thus proportional to the cosine or the sine of the Angle of rotation. The cosine and the sine are according to the quadrant the angle of rotation is positive or negative. From the combination of these Measurement signals can therefore be closed on the quadrant of the rotation angle become. From the measurement signals, the angle of rotation can be considered of the quadrant. By adding suitable solid Offset values can then be generated an output signal, which over an angular range from 360 ° away a clear measure of the angle of rotation supplies.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.refinements The invention are the subject of the dependent claims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.One embodiment The invention is described below with reference to the accompanying drawings explained in more detail.

1 ist eine schematisch – perspektivische Darstellung und zeigt einen Neigungsaufnehmer mit zwei zueinander senkrechten Eingangsachsen x und y und einer zu den beiden Eingangsachsen senkrechten dritten Achse z. 1 is a schematic - perspective view and shows a tilt sensor with two mutually perpendicular input axes x and y and a vertical to the two input axes third axis z.

2 zeigt die Drehung des Neigungsaufnehmers von 1 um die horizontal angeordnete dritte Achse z. 2 shows the rotation of the tilt sensor of 1 around the horizontally arranged third axis z.

3 ist ein Diagramm und zeigt die bei einer Drehung des Neigungsaufnehmers über 360° an den Eingangsachsen auftretenden Messsignale und deren Verhältnisse 3 is a diagram showing the measurement signals and their conditions occurring when the tilt sensor rotates through 360 ° on the input axes

4 ist ein Flussdiagramm und zeigt die Signalverarbeitung zur Bestimmung der Quadranten. 4 is a flowchart showing the signal processing for determining the quadrant.

5 ist ein Diagramm und zeigt das Ausgangssignal des Neigungsaufnehmers in Abhängigkeit vom Drehwinkel. 5 is a diagram showing the output of the tilt sensor depending on the angle of rotation.

In 1 ist mit 10 ein Neigungsaufnehmer bezeichnet. Der Neigungsaufnehmer 10 ist mit Beschleunigungs-Messmitteln aufgebaut. Die Beschleunigungs-Messmittel sind vorzugsweise von einem zweiachsigen Beschleunigungssensor gebildet. Die Beschleunigungs-Messmittel haben zwei zueinander senkrechte Eingangsachsen x und y. Sie messen die Beschleunigungen in Richtung der Eingangsachsen x bzw. y. Das sind normalerweise die Komponenten der Erdbeschleunigung g. Senkrecht zu den beiden Eingangsachsen x und y ist eine dritte Achse z definiert.In 1 is with 10 a tilt sensor called. The inclinometer 10 is constructed with acceleration measuring equipment. The acceleration measuring means are preferably formed by a biaxial acceleration sensor. The acceleration measuring means have two mutually perpendicular input axes x and y. They measure the accelerations in the direction of the input axes x and y. These are usually the components of the gravitational acceleration g. Perpendicular to the two input axes x and y, a third axis z is defined.

Nach der Erfindung erstreckt sich die dritte Achse z horizontal. Der Neigungsaufnehmer 10 ist um diese Achse z drehbar. Gemessen werden soll der Drehwinkel φ um die Achse z. Im Ausgangszustand erstreckt sich die Eingangsachse x ebenfalls horizontal. Die andere Eingangsachse y verläuft vertikal in Richtung der Erdbeschleunigung. Der Winkel φ ist der Winkel, um welchen sich die Eingangsachse x um die Achse z aus der Horizontalen herausgedreht hat. Das ist in 2 dargestellt. An den Eingangsachsen x und y werden Komponenten der Erdbeschleunigung gemessen
ax = g cosφ
ay = g sinφAccording to the invention, the third axis z extends horizontally. The inclinometer 10 is rotatable about this axis z. The rotation angle φ should be measured around the axis z. In the initial state, the input axis x also extends horizontally. The other input axis y runs vertically in the direction of acceleration due to gravity. The angle φ is the angle by which the input axis x has rotated out of the horizontal about the axis z. Is in 2 shown. At the input axes x and y, components of the gravitational acceleration are measured
a x = g cosφ
a y = g sinφ

Die Komponenten sind somit proportional dem Kosinus bzw. dem Sinus des Drehwinkels φ.The Components are thus proportional to the cosine or the sine of the Rotation angle φ.

In 3 ist der Verlauf des Kosinus und des Sinus durch die Kurven 12 bzw. 14 dargestellt. Die Kosinus- und Sinusfunktionen sind über 360° hinweg mehrdeutig. Aus den Werten bzw. Vorzeichen beider Winkelfunktionen kann aber der Quadrant bestimmt werden, in welchem der Drehwinkel liegt.In 3 is the course of the cosine and sine through the curves 12 respectively. 14 shown. The cosine and sine functions are ambiguous over 360 °. From the values or signs of both angular functions but the quadrant can be determined, in which the angle of rotation is located.

In 3 sind vier Quadranten QI, QII, QIII und QIV definiert. Dabei erstreckt sich
Quadrant QI von 315° bis 45°
Quadrant QII von 45° bis 135°
Quadrant QIII von 135° bis 225°
Quadrant QIV von 225° bis 315°In 3 Four quadrants QI, QII, QIII and QIV are defined. It extends
Quadrant QI from 315 ° to 45 °
Quadrant QII from 45 ° to 135 °
Quadrant QIII from 135 ° to 225 °
Quadrant QIV from 225 ° to 315 °

In 3 ist weiterhin das Verhältnis der Beschleunigungen an den beiden Eingangsachsen dargestellt, das dem Tangen bzw. dem Kotangens des Drehwinkels entspricht. Im ersten Quadranten QI von 3 ist Kurve 16 der Tangens des Drehwinkels φ. Kurve 18 in 3 gibt den Kotangens des Drehwinkels φ wieder. In dem dritten Quadranten QIII gibt Kurve 20 wieder den Tangens des Drehwinkels φ wieder, und im vierten Quadranten QIV zeigt Kurve 22 wieder den Tangen des Drehwinkels φ.In 3 Furthermore, the ratio of the accelerations on the two input axes is shown, which corresponds to the tangent or Kotangens the rotation angle. In the first quadrant QI of 3 is curve 16 the tangent of the rotation angle φ. Curve 18 in 3 gives the Kotangens the rotation angle φ again. In the third quadrant QIII gives curve 20 again the tangent of the rotation angle φ again, and in the fourth quadrant QIV shows curve 22 again the tangents of the rotation angle φ.

Aus den Winkelfunktionen Sinus und Kosinus kann der Quadrant bestimmt werden, in welchem der Drehwinkel liegt. Das ist in dem Flussdiagramm von 4 dargestellt.From the trigonometric functions sine and cosine the quadrant can be determined, in which the angle of rotation lies. This is in the flowchart of 4 shown.

Eingegeben werden sinφ und cosφ. Das ist in 4 durch Block 24 dargestellt. Als nächstes wird geprüft, ob die Bedingung (sinφ > cosφ) oder (sinφ = cosφ und cos < 0) erfüllt ist. Das ist in 4 durch Block 26 dargestellt.Enter sinφ and cosφ. Is in 4 through block 24 shown. Next, it is checked whether the condition (sinφ> cosφ) or (sinφ = cosφ and cos <0) is satisfied. Is in 4 through block 26 shown.

Ist das der Fall (j), liegt der Drehwinkel φ im zweiten Quadranten QII oder im dritten Quadranten QIII, ist also > 45° und ≤ 225. Man kann das anhand von 3 verifizieren: Zwischen 45° und 225^ verläuft die Kurve 14 des Sinus oberhalb der Kurve 12 des Kosinus. Wenn Sinus und Kosinus gleich sind, nämlich in den Punkten 28 bei 45° und 30 bei 225° von 3, muss der Kosinus negativ sein, was im Punkt 30 der Fall ist. Der Wert 225° liegt noch im dritten Quadranten QIII, während der Wert 45° noch nicht im zweiten Quadranten QII liegt.If this is the case (j), the angle of rotation φ lies in the second quadrant QII or in the third quadrant QIII, ie> 45 ° and ≤ 225 3 Verify: The curve runs between 45 ° and 225 ^ 14 of the sinus above the curve 12 of the cosine. If sine and cosine are the same, namely in the points 28 at 45 ° and 30 at 225 ° from 3 , the cosine must be negative, which in point 30 the case is. The value 225 ° is still in the third quadrant QIII, while the value 45 ° is not yet in the second quadrant QII.

Ist die Bedingung nicht erfüllt, dann liegt der Drehwinkel φ entweder im ersten Quadranten QI oder im vierten Quadranten QIV, d.h. ist entweder ≤ 45° oder > 225°. Auch das kann man anhand von 3 verifizieren: Im vierten Quadranten QIV für Werte > 225° bis 315° verläuft die Kurve 12 des Kosinus oberhalb der Kurve 14 des Sinus. Das gleiche gilt den ersten Quadranten QI für Werte von 315 (links in 3) bis 45°. Im Punkt 28 ist der Kosinus positiv, also nicht negativ. Der Wert 45° gehört zu dem ersten Quadranten QI. Im Punkt 30 ist der Kosinus negativ. Der Punkt 225 gehört daher nicht zum vierten Quadranten QIV.If the condition is not fulfilled, the angle of rotation φ lies either in the first quadrant QI or in the fourth quadrant QIV, ie, either ≤ 45 ° or> 225 °. Also that one can by means of 3 Verify: In the fourth quadrant QIV for values> 225 ° to 315 °, the curve runs 12 of the cosine above the curve 14 of the sinus. The same applies to the first quadrant QI for values of 315 (left in 3 ) up to 45 °. In the point 28 the cosine is positive, not negative. The value 45 ° belongs to the first quadrant QI. In the point 30 the cosine is negative. The point 225 therefore does not belong to the fourth quadrant QIV.

Aus den beiden Signalen der Eingangsachsen x und y ist somit der Drehwinkel φ auf jeweils zwei Quadranten eingegrenzt. Das ist in 4 durch die Blöcke 32 und 34 dargestellt.From the two signals of the input axes x and y thus the rotation angle φ is limited to two quadrants. Is in 4 through the blocks 32 and 34 shown.

Es wird jetzt sowohl bei einem Ergebnis gemäß Block 32 als auch bei einem Ergebnis gemäß Block 34 geprüft, ob der Absolutbetrag des Sinus größer ist als der Absolutbetrag des Kosinus, also
|sinφ| > |cosφ|.It will now both in a result according to block 32 as well as a result according to block 34 checked whether the absolute value of the sine is greater than the absolute value of the cosine, ie
| Sinφ | > | cosφ |.

Das ist in 4 durch die Rhomben 36 bzw. 38 dargestellt. Wenn eine Eingrenzung gemäß Block 32 erfolgt ist, dann liegt der Drehwinkel φ bei Vorliegen dieser Bedingung gemäß Rhombus 36 (j) im vierten Quadranten QIV, d.h. ist > 225° und < 315°. Ist die Bedingung nicht erfüllt (n), liegt der Drehwinkel im ersten Quadranten QI, d.h. ist ≥ 315° und ≤ 45°. Das ist in 4 durch die Blöcke 40 bzw. 42 dargestellt Bei einer Eingrenzung gemäß Block 34 liegt der Drehwinkel φ bei Vorliegen der Bedingung gemäß Rhombus 38 (j) im zweiten Quadranten QII, d.h. ist > 45° und < 135°. Ist die Bedingung gemäß Rhombus 38 nicht erfüllt (n), dann liegt der Drehwinkel φ im dritten Quadranten QIII, d.h. ist ≥ 135° und ≤ 225°. Das ist in 4 durch Blöcke 44 bzw. 46 dargestellt.Is in 4 through the rhombs 36 respectively. 38 shown. If a restriction according to block 32 has occurred, then the angle of rotation φ is in the presence of this condition according to rhombus 36 (j) in the fourth quadrant QIV, ie> 225 ° and <315 °. If the condition is not fulfilled (n), the angle of rotation lies in the first quadrant QI, ie ≥ 315 ° and ≤ 45 °. Is in 4 through the blocks 40 respectively. 42 shown with a restriction according to block 34 is the rotation angle φ in the presence of the condition according to rhombus 38 (j) in the second quadrant QII, ie> 45 ° and <135 °. Is the condition according to rhombus 38 not satisfied (n), then the rotation angle φ in the third quadrant QIII, ie ≥ 135 ° and ≤ 225 °. Is in 4 through blocks 44 respectively. 46 shown.

Das kann wieder anhand von 3 verifiziert werden. Im vierten Quadranten ist der Absolutbetrag des Sinus (Kurve 14) größer als der Absolutbetrag des Kosinus (Kurve 12). Im ersten Quadranten QI ist der Absolutbetrag des Sinus (Kurve 14) kleiner als der Absolutbetrag des Kosinus (Kurve 12). Im zweiten Quadranten QII ist der Absolutbetrag des Sinus (Kurve 14) größer als der Absolutbetrag des Kosinus (Kurve 12). Im dritten Quadranten QIII ist das nicht der Fall: Dort ist der Absolutbetrag des Kosinus (Kurve 12) größer als der Absolutbetrag des Sinus (Kurve 14).This can again be based on 3 be verified. In the fourth quadrant, the absolute value of the sine (curve 14 ) greater than the absolute value of the cosine (curve 12 ). In the first quadrant QI, the absolute value of the sine (curve 14 ) is smaller than the absolute value of the cosine (curve 12 ). In the second quadrant QII the absolute value of the sine (curve 14 ) greater than the absolute value of the cosine (curve 12 ). In the third quadrant QIII this is not the case: there is the absolute value of the cosine (curve 12 ) greater than the absolute value of the sine (curve 14 ).

Auf diese Weise ist der Quadrant des Drehwinkels φ eindeutig festgelegt.On In this way, the quadrant of the rotation angle φ is clearly defined.

Als nächster Schritt werden nun abhängig von dem festgestellten Quadranten die für die verschiedenen Quadranten erhaltenen Tangens- oder Kotangens-Funktionen mit geeignetem Ordinatenversatz so aneinandergesetzt, daß ein sich annähernd linear mit dem Drehwinkel φ sich änderndes Ausgangssignal ergibt.When Next Step will now depend on the determined quadrant for the different quadrants obtained tangent or cotangent functions with a suitable ordinate offset put together so that one approximate linear with the rotation angle φ changing output signal results.

In Abhängigkeit von dem festgestellten Quadranten wird das Ausgangssignal wie folgt gewählt:
Quadrant QI: 1 + (sinφ/cosφ)
Quadrant QII 3 – (cosφ/sinφ)
Quadrant QIII 5 + (sinφ/cosφ)
Quadrant QIV 7 – (cosφ/sinφ)Depending on the detected quadrant, the output signal is selected as follows:
Quadrant QI: 1 + (sinφ / cosφ)
Quadrant QII 3 - (cosφ / sinφ)
Quadrant QIII 5 + (sinφ / cosφ)
Quadrant QIV 7 - (cosφ / sinφ)

Es ergibt sich so ein winkelabhängiges Ausgangssignal 48. wie es in 5 dargestellt ist. Die Kurven 12 bis 22 sind unten in 5 mit eingezeichnet.This results in an angle-dependent output signal 48 , as it is in 5 is shown. The curves 12 to 22 are down in 5 marked with.

Wenn beispielsweise durch die Signalverarbeitung gemäß 4 festgestellt ist, daß der Drehwinkel φ im Dritten Quadranten QIII liegt, dann wird aus den an den Eingangsachsen x und y erhaltenen Signalen das Verhältnis gebildet, das dem Tangens des Drehwinkels entspricht. Dieses Verhältnis entspricht Kurve 20 in 3. Zu dem (positiven oder negativen) Tangens wird die Zahl 5 addiert. Das ergibt ein Ausgangssignal gemäß Kurve 48, das eindeutig dem Winkel φ zugeordnet ist. Somit steht ein Messwert im Bereich von 0° bis 360° zur Verfügung. Die Kennlinie 48 hat einen Linearitätsfehler. Dieser Linearitätsfehler kann durch Addition oder Subtraktion von Korrekturwerten ausgeglichen werden.If, for example, by the signal processing according to 4 If it is determined that the rotation angle φ is in the third quadrant QIII, then the ratio corresponding to the tangent of the rotation angle is formed from the signals obtained at the input axes x and y. This ratio corresponds to curve 20 in 3 , To the (positive or negative) tangent becomes the number 5 added. This results in an output signal according to curve 48 that is uniquely associated with the angle φ. Thus, a measured value in the range of 0 ° to 360 ° is available. The characteristic 48 has a linearity error. This linearity error can be compensated by addition or subtraction of correction values.

Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Neigungsaufnehmers besteht darin, dass Beschleunigungen in Richtung der Eingangsachsen x oder y das Messergebnis weniger stark verfälschen als bei den oben erwähnten bekannten Neigungssensoren. Wenn beispielsweise der Neigungsaufnehmer senkrecht zu der z-Achse mit 1 g beschleunigt wird, dann beträgt der Messfehler nur 45°.One Another advantage of the described inclinometer is that that accelerations in the direction of the input axes x or y the measurement result less distorted than the ones mentioned above known inclination sensors. For example, if the inclinometer accelerated perpendicular to the z-axis with 1 g, then the measurement error only 45 °.

Claims (4)

Neigungsaufnehmer (10) enthaltend Beschleunigungs-Messmittel mit zwei zueinander senkrechten Eingangsachsen (x, y), die eine zu den Eingangsachsen senkrechte dritte Achse (z) definieren, wobei die Beschleunigungs-Messmittel Messsignale nach Maßgabe der Beschleunigungen in Richtung der beiden Eingangsachsen liefert, dadurch gekennzeichnet, dass (a) die dritte Achse (z) senkrecht zur Richtung der Erdbeschleunigung angeordnet ist, und (b) Mittel zu Bestimmung des Quadranten eines Neigungswinkels (φ) des Beschleunigungsmessers um die dritte Achse (z) aus den beiden Messsignalen des Beschleunigungsmessers und (c) Mittel zur Bestimmung des Neigungswinkels aus den beiden Messsignalen unter Berücksichtigung des Quadranten vorgesehen sind.Inclinometer ( 10 ) comprising acceleration measuring means with two mutually perpendicular input axes (x, y) defining a third axis (z) perpendicular to the input axes, wherein the acceleration measuring means supplies measurement signals in accordance with the accelerations in the direction of the two input axes, characterized in that (a) the third axis (z) is perpendicular to the direction of gravitational acceleration, and (b) means for determining the quadrant of an inclination angle (φ) of the accelerometer about the third axis (z) from the two accelerometer measurement signals, and (c) Means are provided for determining the inclination angle of the two measurement signals taking into account the quadrant. Neigungsaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel der Winkel zwischen einer der Eingangsachsen (x) und der Horizontalen ist.Inclination sensor according to claim 1, characterized in that that the angle of inclination is the angle between one of the input axes (x) and the horizontal is. Neigungsaufnehmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass (a) die Mittel zur Bestimmung des Quadranten Mittel (26) enthalten zur Feststellung, ob der Sinus des Neigungswinkels (φ) größer ist als der Kosinus oder bei Gleichheit von Sinus und Kosinus der Kosinus negativ ist, wobei der Neigungswinkel bei Vorliegen dieser Bedingungen im zweiten oder dritten Quadranten zwischen > 45° und ≤ 225° liegt und bei Nichtvorliegen dieser Bedingungen ersten oder vierten Quadranten ≤ 45° bzw. > 225° liegt, (b) die Mittel zur Bestimmung des Quadranten weiterhin für den zweiten und dritten Quadranten Mittel (38) enthalten zur Feststellung, ob der Absolutbetrag des Sinus des Neigungswinkels größer ist als der Absolutbetrag des Kosinus, wobei bei vorliegen dieser Bedingung der Neigungswinkel (φ) im zweiten Quadranten und bei Nichtvorliegen dieser Bedingung der Neigunkungswinkel (φ) im dritten Quadranten liegt, und (c) die Mittel zur Bestimmung des Quadranten ferner für den ersten und vierten Quadranten Mittel (36) enthalten zur Feststellung, ob der Absolutbetrag des Sinus des Neigungswinkels größer ist als der Absolutbetrag des Kosinus, wobei bei Vorliegen dieser Bedingung der Neigungswinkel (φ) im vierten Quadranten und bei Nichtvorliegen dieser Bedingung der Neigungswinkel (φ) im ersten Quadranten liegt.Tilt sensor according to claim 2, characterized in that (a) the means for determining the quadrant means ( 26 ) for determining whether the sine of the angle of inclination (φ) is greater than the cosine or, in the case of sine and cosine equality, the cosine negative, the angle of inclination in the presence of these conditions in the second or third quadrant between> 45 ° and ≤ 225 ° and in the absence of these conditions, the first or fourth quadrant is ≤ 45 ° or> 225 °, (b) the means for determining the quadrant continue to be used for the second and third quadrant means ( 38 ) for determining whether the absolute value of the sine of the inclination angle is greater than the absolute value of the cosine, and in this condition, the inclination angle (φ) in the second quadrant and in the absence of this condition, the inclination angle (φ) in the third quadrant, and ( (c) the means for determining the quadrant also apply to the first and fourth quadrants ( 36 ) for determining whether the absolute value of the sine of the tilt angle is larger than the absolute value of the cosine, and if this condition is present, the tilt angle (φ) in the fourth quadrant and in the absence of this condition is the tilt angle (φ) in the first quadrant. Neigungsaufnehmer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Mittel zur Bestimmung des Neigungswinkels (φ) aus den beiden Messsignalen unter Berücksichtigung des Quadranten ein Ausgangssignal erzeugbar ist, das in dem ersten Quadranten 1 + (sinφ/cosφ) in dem zweiten Quadranten 3 – (cosφ/sinφ) in dem dritten Quadranten 5 + (sinφ/cosφ) in dem vierten Quadranten 7 – (cosφ/sinφ) beträgt.Inclination sensor according to claim 2 or 3, characterized characterized in that by the means for determining the angle of inclination (φ) off the two measurement signals taking into account the quadrant an output signal can be generated, the in the first quadrant 1 + (sinφ / cosφ) in the second quadrant 3 - (cosφ / sinφ) in the third quadrant 5 + (sinφ / cosφ) in the fourth quadrant 7 - (cosφ / sinφ) is.
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