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倾角传感器的性能精度理解文章

本文了解了倾角传感器的性能精度 倾角传感器作为测量对象相对于海平面的角度测量设备,从传统的水泡水平仪到基于加速度原理或电解液原理和液体电容原理的发展非常成熟,产品精度不断提高,应用领域逐渐广泛,专业制造商众多。 但市场上多数倾角传感器对精度的描述,显得含糊不清或者存在一定偏差。 一般来说,根据计量法和相关国家/国际标准,对精度的描述是全面和确定的,但这些描述是普遍的,是否适合倾角传感器领域值得怀疑。我们可以在市场上随处可见不同的倾角传感器产品或供应商来描述精度,其中大多数是非线性倾角传感器作为传感器的测量精度,有一些偏差。 首先,我们需要分析影响倾角传感器测量精度的因素,然后讨论如何确定倾角传感器的精度。以加速度原理的倾角传感器为例,测量重力加速度在加速度传感器敏感轴上的重量,即倾角值与加速度值之间的正弦关系。这一原则在许多文献和产品描述中得到了充分的解释。 与以下指标密切相关: 灵敏度误差取决于核心敏感器件的特性,但也与频率响应有关,也称为振幅频率特性。经过实际测试,对灵敏度的影响很小,可以忽略不计。 零偏置——取决于核心敏感器件的特性,是指传感器测量输出不为零,实际输出角值为零偏置。该指标与传感器是否可以放置零无关 非线性-可以通过后续校正,这取决于校正点的数量。校正点越多,非线性越好。 横轴误差是指当传感器在垂直于其灵敏轴的方向上施加一定的加速度或倾斜传感器器的输出信号上所产生的误差。测量范围为±30°单轴倾角传感器(假设X方向为倾角测量方向)在空间垂直于X方向发生10°倾斜时(此时实际测量的X方向的倾斜角度保持不变,如 8.505°),这10个传感器的输出信号°这种误差称为横轴误差。这种额外的误差取决于不同的产品。当倾角传感器的横轴误差为3%时FS,额外误差为3%×30°=0.9°,传感器实际输出的角度简单估计为9.405°(=8.505° 0.9°)。即使倾角传感器的非线性误差达到0.001°,与横轴误差相比,这种非线性误差可以忽略不计,即作为倾角传感器的测量精度,必须计算横轴误差,否则会造成很大的测量误差。 允许输入轴不重合——是指传感器在实际安装过程中的水平(Z方向)安装偏差,实际上包括输入轴不对准和垂直轴不对准。一般来说,倾角传感器要求倾角方向与传感器指定边缘平行或重叠,表示允许在不影响传感器测量精度的情况下有一定的安装角度偏差。当倾角传感器本身的灵敏轴与实际倾斜方向不一致时,随着倾斜角度的增加,额外的误差呈正弦变化。实际试验表明,当倾角传感器本身的灵敏轴与实际倾斜方向的夹角超过3时°,对于±30°量程±0.01°线性误差的倾角传感器会产生额外的误差±0.3~0.5°,远远大于非线性误差。 重复测量精度取决于核心敏感器件的特性,不能通过后续的修正措施来提高。 温度对零点和灵敏度的影响——也包括漂移和温度曲线的重复性,这取决于核心敏感器件的特性,不能通过后续的修正措施来改善。在重复性确定的情况下,可以根据校正点(角度点和温度点)的数量进行后续校正。校正点越多,温度漂移精度越好。由此可见,倾角传感器的系统误差包括灵敏度误差、零偏置、重复性和温度漂移的重复性,无法修正和补偿;随机误差包括横轴误差、输入轴不对准、非线性、温度漂移线性,可通过修正和补偿措施提高。倾角传感器的分辨率与精度无关,因此不能计入精度指标。

标签: 倾角传感器质保期多长时间

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