מד שיפוע (אינקלינומטר), הוא מכשיר המשמש למדידת זוויות השיפוע/הטיה והגובה/שקע של עצם ביחס לכוח המשיכה. המדידה המתקבלת ניתנת מדידה זוויתית (מעלות, דקות, שניות וכו’) או כאחוז בהתייחס למישור ברמה אפס. מדי שיפוע משתמשים במד תאוצה כדי למדוד זוויות אלו.

הם עוקבים אחר השפעת כוח המשיכה על מסה קטנה התלויה במבנה תומך אלסטי, כך שכאשר המכשיר נוטה, מסה זו נעה וגורמת לשינוי קיבול בין המסה לתומך. זווית ההטיה מחושבת מההפרש בקיבול הנמדד.

כדי להמחיש זאת, אנו יכולים להשתמש במודל פשוט עם שתי אלקטרודות – אחת קבועה, ואחת עם מסה תלויה בקפיצים. האלקטרודה הקבועה מייצגת מד שיפוע ברמה מושלמת במצב אופקי, שבו נמדד קיבול הבסיס. אם מד השיפוע מוטה (מיוצג על ידי המסה הניידת), המיקום ביחס למצב האופקי משתנה, והקיבול נמדד שוב בנקודה זו. השינוי בקיבול כאשר האלקטרודה מוטה נמדד וזה משמש למדידת ערך השיפוע.

כיצד פועלים מדי שיפוע?

בעוד שטכנולוגיה זו הייתה בשימוש נרחב באופן מסחרי, כגון בטלפונים ניידים, יישומים אלה נוטים להשתמש בתאי מד תאוצה בדרגה נמוכה, בעלי דיוק גרוע לשימוש עם יישומי חיישני מד שיפוע. יישומים לדוגמה כוללים:

משוב מיקום למערכות מעקב סולאריות

יישור וניטור פלטפורמה

פיצוי GPS

ניטור הטיית רכב חקלאי ותעשייתי

עבור מגוון רחב כל כך של יישומים, המפרטים של מד השיפוע הנדרש עשויים להשתנות מאוד. חלק מהמפרטים העיקריים שיש לקחת בחשבון בעת בחירת מד שיפוע כוללים:

מספר הצירים שנמדדו- מדי שיפוע יכולים להגיע בתצורות של צירים בודדים וגם בתצורות דו-ציריות. כפי ששמותיהם מרמזים, ציר יחיד מודד זוויות בציר אחד, בעוד שמכשירים דו-ציריים מסוגלים למדוד גם צירי גלגול וגם צירים.

טווח מדידה- הטווח המכויל בו מודד המכשיר, למשל. מכשיר עם טווח של ±45° ימדד בטווח של -45° עד +45°

רְגִישׁוּת- רגישות היא הכמות הנומינלית שאיתה המתח ישתנה כאשר הוא מוטה לאורך הטווח שצוין. הפלט פרופורציונלי לסינוס של הקלט, כך שהרגישות משתנה לאורך טווח המדידה.

פתרון הבעיה- רזולוציה היא השינוי הקטן ביותר שניתן למדידה בתפוקה.

דיוק- דיוק הוא השגיאה המקסימלית בין הערך הנמדד למוצג בכל נקודה בטווח המדידה (בדרך כלל עד ערך מרבי) כאשר המכשיר נמצא בטמפרטורת החדר (20°C).

טווח טמפרטורות- למדדי שיפוע יש טווח טמפרטורות שבו הם מוסמכים לפעול, על סמך הרכיבים המשמשים לייצורם. זה בדרך כלל מתאים ליישומים כלליים רבים, אולם עבור יישומים ספציפיים מסוימים, טווח הטמפרטורות המדויק הנדרש עשוי להיות שונה. כאן, ניתן להשתמש בפיצוי טמפרטורה שמטרתו להרחיב את טווח הטמפרטורות של הפעולה, ולהפחית את ההשפעות המשתנה בטמפרטורה על מד השיפוע.

סוג פלט- הממשק הטורי המאפשר חיבור ואחזור נתונים מהמכשיר וכן מאפשר יצירת רשת מכשירים. זה יכול גם בדרך כלל להשפיע על אורך הכבל.

עבור יישומים מיוחדים יותר, כגון דרישות תת-מימיות, יש לקחת בחשבון מפרטים נוספים כגון דירוג עומק הלחץ ובחירות החומרים.