通常地，力平衡式伺服倾角传感器由非接触位移传感器、力矩马达、误差和放大电路、反馈电路、悬臂质量块五部分组成。悬臂质量块与力矩马达的电枢连接在一起。非接触位移传感器用于检测质量块的位移量和方向。当整个传感器发生倾斜时，悬臂质量块便离开原来的平衡位置，非接触位移传感器检测出该变化后，将位置信号送入误差和放大电路，一方面传感器输出与倾角成一定比例的模拟信号；另一方面，该信号经反馈电路送入力矩马达的线圈，此时，力矩马达会产生一个与悬臂质量块运动方向相反、大小相等的力矩，力图使悬臂质量块回到原来的平衡位置。这样经过一定的时间后，悬臂质量块就停留在一个新的平衡位置上，这时，传感器输出的信号才是真正有效的信号。该输出信号一般为直流电压信号，也可内置V/I转换，输出4~20mA信号。但无论是输出电压或者电流信号，都与用度来表示的角度值成正弦关系。也就是说，要直接以度、分、秒为计量单位来表示角度值是，必须将传感器输出的电压或电流信号进行反正弦运算。
力平衡式伺服倾角传感器的精度相对于电解质原理或者是电容原理的倾角传感器在非线性、重复性、迟滞、温度漂移和工作温度、抗冲击、振动等性能上要优越得多。该型传感器的输出信号混杂有一定分量的噪声，一般地，通过采用二阶低通滤波器便可良好地解决。
| 技术指标 | ||||
| 量程 | ±1.0° | ±14.5° | ±30° | ±90° |
| 灵敏轴非对准性 | <0.15° | <0.50° | <1.00° | <1.00° |
| 零点偏差 | <0.15° | <0.25° | <0.50° | <0.50° |
| 非线性 | <0.005° | <0.02° | <0.02° | <0.05° |
| 固有频率（典型值） | 3Hz | 30Hz | 30Hz | 30Hz |
| 带宽-3dB,（典型值） | 3Hz | 30Hz | 30Hz | 30Hz |
| 满量程输出 | ±5.00 | ±5.00 | ±5.00 | ±5.00 |
| 灵敏度非对准性 | <100 ppm/℃ | <100 ppm/℃ | <100 ppm/℃ | <100 ppm/℃ |
| 零点温度系数 | <0.003°/℃ | <0.002°/℃ | <0.002°/℃ | <0.002°/℃ |
| 分辨率 | <0.00005° | <0.00005° | <0.00005° | <0.00005° |
| 重复性 | <0.002° | <0.003° | <0.003° | <0.003° |
| 噪声 | <0.0002°rms | <0.003°rms | <0.003°rms | <0.003°rms |
| 电源电压 | ±12～±18VDC | |||
| 消耗电流 | <15mA | |||
| 输出阻抗 | 100Ω典型值 | |||
| 工作温度 | -40～+80℃ | |||
| 存储温度 | -60～+90℃ | |||
| 冲击 | 1000g,0.001second,1/2sine | |||
| 振动 | 20grms | |||
| 密封 | 环氧树脂 | |||
:,,:周建章
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