为了减轻非线性因素和环境温度的变化对倾角仪测量的影响,在充分研究倾角仪测量特性的基础上,采用多项式拟合方法研究了倾角仪非线性误差和温度漂移误差的软件补偿技术。建立了测量误差与非线性输出的多项式模型,拟合求出了多项式模型的各个系数与环境温度的关系函数,得到了倾角仪在一定倾角范围和温度范围内的测量误差的计算公式。实验证明了方法的可行性和有效性。

设计了一种新结构的MEMS（Micro Electro-Mechanical Systems）倾角仪,该倾角仪基于压阻测量,采用SOI工艺和后续加工完成.描述了该MEMS倾角仪的设计、测试及其角度解算方法.进行了角度测试实验,结果证明了解算值与实际值符合良好,且该倾角仪具有很高的灵敏度和360°的测量范围.

研究了倾角仪相对于电荷耦合器件的倾斜安装误差的标定方法和补偿技术．运用旋转矩阵描述了传感器之间的相对位置关系，并由此定义了3个安装误差参数，通过旋转矩阵的复合变换推导了测角系统因倾斜安装倾角仪而造成的测量误差的表达式，采用蒙特卡罗方法分别分析了3个安装误差参数对系统测量误差的影响，最后给出了3个安装误差参数的标定方法并进行了基于高精度三轴转台的安装误差补偿实验．实验证明所提方法有效地减小了倾角仪的倾斜安装误差对角度测量的影响，使系统获得了更高的测量精度．

为了能测量连续动态变化的倾角，需要提出一种动态性能良好的倾角仪；为了减小误差，采用数字信号进行测量；基于重力原理，属于摆式倾角仪，摆角由编码器转换为数字信号测量，用DSP处理数字信号；测量机架中采用磁阻尼原理能够使摆锤迅速稳定到平衡位置，具有良好的瞬态性能，实践结果表明，本倾角仪可测量±45°范围内的任意倾角，精度可达士0．07％，读数稳定时间在0．05s以内，本倾角仪量程大、精度高、线性好、抗干扰强、结构简单、读数快，能满足对连续变化角度测量的需要。