傾角及雷射式變位感測器，主要用於混凝土箱型鋼柱、鋼筋混凝土之梁柱接頭、長短柱構件等大型結構試驗，其在模擬受地震力情形下，傾角及雷射式變位感測器可量測塑鉸區產生的轉角及側向變位，亦可同時或獨立於各項結構與材料試驗之進行，於連續且長時間之條件下進行訊號量測工作。
本所傾角感測器之廠牌為Sherborne Sensors，形式為直流供應、封閉循環類型，其精度、穩定性及幅度較開放循環類型的感測器精密且可靠。其運作原理係利用地球重力與位置傳感器運作，產生電壓訊號進而轉換為傾斜角度，當角度變化時，位置傳感器會驅動電子馬達裝置產生電流，此電流與傾斜角度成正比，再通過一穩定電阻產生電壓訊號並與訊號接受器連接得到傾斜角度。根據目的可用來量測相對於水平面之傾角變化量（運作原理如圖1所示）。
圖1. 傾角感測器運作原理(出處：摘自於Sherborne Sensors原廠操作手冊)
傾角感測器之量測範圍為± 5度；非線性度為量測範圍之0.02 %；輸入電壓範圍為±15 V(DC)。經過特殊設計由獨立之電源供應器提供足夠且穩定之直流電源運行，其輸出為模擬直流信號與傾斜角度的正弦成正比，在水平位置時，直流輸出是零，當傾斜某一個方向時，傾角感測器滿刻度輸出為0至+5 V與相反方向上，滿刻度輸出為0至-5V。此中心為封閉循環，重力感測器為一撓性力矩支承平衡系統，能承受劇烈的衝擊和震動，同時保持出色的精度。滿程輸出範圍定義為傾斜的最大正至最大負角度之間的輸出信號偏移。交叉軸靈敏度定義為在線性範圍內，考慮到任何零電壓誤差引起的輸出誤差之傾斜角度，線性度定義為透過所量測之數據點決定回歸線最壞的情況下的最佳擬合線性回歸線，表示方式為百分比。
圖2. 傾角感測器
雷射式變位感測器運作原理為透過雷射光射出與接收訊號的時間，計算目標物與儀器之間的距離。利用雷射變位感測器做為量測工具時，因不須直接接觸物體即能量測構件位移，故有良好之便利性，其雷射光為一平行單色光束，當照射在工件表面之上，沿著其反射角方向的反射光強度，採用雷射三角法原理(Triangulation) 做量測應用。雷射光束投射在任一表面產生光點，部分的雷射光自表面上散射(Scattering)，然後經過透鏡的聚焦後投影於光檢測器上，來求得受測物體的微小位移。
圖3. 雷射式變位感測器
本所雷射式變位感測器之廠牌為WayCon，量測範圍為100 mm至600 mm；解析度為0.015 %至0.1%；線性度誤差為±0.05 mm至±2 mm；類比輸出為10 V(DC)；反應時間小於0.9 毫秒；保護等級為IP67；光源為雷射二極體脈衝紅光。雷射式變位感測器雷射光之照射可能導致刺激，特別是在黑暗的環境中，切勿將雷射光束照向人，也不要直視光束。灰塵、污垢或液滴會影響量測結果，甚至會導致錯誤的量測結果，因此必須定時清潔。目前傾角及雷射式變位感測器可用於支援本所相關之研究案與檢測服務，提供良好之量測品質，使分析成果更加精確。
以下為量測錯誤發生的原因及修正方式：
表. 量測錯誤表
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錯誤型態
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可能原因
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修正方式
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感應器不量測
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反射訊號被遮蔽
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變更量測物位置或移動儀器量測位置
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透明或高反射物體
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在表面塗一層
白色油漆
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量測值不正確
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多個儀器之間
相互的光干涉
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確保儀器不會
接收到其他光線
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強烈的環境光線
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使用遮罩
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未達到規定的精度
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表面粗糙
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確保反射面能正常反射
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