MEMS传感器测量角度的原理主要基于微机械加工技术和特定的物理效应。以下是以MEMS倾角传感器为例，详细说明其测量角度的原理：

一、基本原理

MEMS倾角传感器通过地球重力非接触式测量目标物体的倾角。本质上，倾角传感器要测量加速度，特别是重力加速度，因此其内部集成了加速度传感芯片。加速度传感芯片由一个MEMS传感部件以及外围信号处理电路组成。

二、具体测量过程

1. MEMS传感部件结构：

• MEMS传感部件中通常包含可移动部分和固定部分。例如，在某些设计中，可移动部分（如弹性电极）与弹簧元件相连，而固定部分（如固定电极）则保持不动。

2. 电容变化测量：

• 当倾角传感器处于水平位置时，可移动部分与固定部分之间的电容保持一定值。当传感器发生倾斜时，可移动部分因重力作用而发生位移，改变与固定部分之间的相对位置，从而导致电容量的变化。

• 通过测量这种电容量的变化，可以计算出传感器的倾斜角度。具体来说，电容量的变化与倾斜角度之间存在一定的数学关系，可以通过校准和信号处理电路将这种关系转换为具体的角度值。

3. 信号处理：

• 原始的电容变化信号需要经过放大、滤波和模数转换等处理步骤，才能被微处理器或数字系统识别和处理。这些信号处理电路通常集成在传感器内部或外部电路中。

三、滤波器的作用

在测量过程中，MEMS传感部件对震动会很敏感，被测物体的震动会影响测量结果。因此，必须加入滤波器来消除一定频率之外的干扰。常见的滤波器类型包括巴特沃茨滤波器和临界阻尼滤波器，它们适用于不同的测量场景。

四、应用实例

MEMS倾角传感器在农业和林业机械、工程机械和特种车辆、太阳能和光伏、自动导航系统、起重机和吊装技术、风力发电厂等领域有广泛应用。例如，在农业机械中，倾角传感器可以用于监测农机的倾斜角度，确保农机在作业过程中的稳定性和安全性。

综上所述，MEMS传感器测量角度的原理主要基于微机械加工技术和电容变化测量原理。通过测量可移动部分与固定部分之间的电容变化，可以计算出传感器的倾斜角度，并经过信号处理电路的处理后输出具体的角度值。