倾角传感器的具体应用有哪些?
倾斜传感器的精度≠线性误差!
倾角传感器的测量精度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,也称为幅频特性。经过实际测试,对灵敏度的影响很小,可以忽略不计。
零偏:取决于核心敏感器件的特性,是指没有角度输入(如绝对水平面)时,传感器的实测输出不为零,实际输出角度值为零偏。该指标与传感器是否能置零无关。
非线性:根据校正点的数量,可以通过后续步骤进行校正。校正点越多,非线性越好。
横轴误差:指传感器在垂直于其敏感轴的方向上施加一定加速度或倾斜一定角度时产生的误差,耦合到传感器的输出信号上。对于测量范围为±30°的单轴倾斜传感器(假设X方向为倾斜测量方向),当在空间上垂直于X方向发生10°的倾斜时(此时实际测量的X方向倾斜角度保持不变,如+8.505°),传感器的输出信号会由于这个10°的倾斜产生一个附加误差,称为误差。这个额外的误差取决于不同的产品。当倾角传感器水平轴误差为3%FS时,附加误差为3% × 30 = 0.9,传感器实际输出角度简单估算为9.415 (= 8.505+0.9)。此时,即使倾角传感器的非线性误差达到0.001,与水平轴误差相比,这个非线性误差也可以忽略不计,也就是说,作为倾角传感器的测量精度,水平轴误差必须包含在内,否则会造成很大的测量误差。
允许输入轴不对中:指传感器在实际安装过程中允许的水平(Z方向)安装偏差,实际包括输入轴不对中和垂直轴不对中的误差。一般要求倾斜传感器在安装时保持倾斜方向与传感器的规定边缘平行或重合,也就是说在不影响传感器测量精度的情况下,可以允许一定的安装角度偏差。当倾角传感器本身的敏感轴与实际倾角方向不重合时,附加误差将随倾角的增大而呈正弦变化。实际测试表明,当倾角传感器本身的敏感轴与实际倾斜方向的夹角超过3°时,对于30°范围内线性误差为0.01的倾角传感器,附加误差会达到0.3 ~ 0.5,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,无法通过后续的校正措施来提高。
温度对零点和灵敏度的影响:还包括温度曲线的漂移和重复性,这取决于核心敏感器件的特性,无法通过后续的校正措施得到改善。在重复性一定的情况下,可以通过后续步骤进行校正,具体取决于校正点的数量(角度点和温度点)。校正点越多,温度漂移精度越好。
可以看出,倾角传感器的系统误差包括灵敏度误差、零偏、重复性和温漂重复性,这些误差是无法校正和补偿的。
随机误差包括水平轴误差、输入轴失准、非线性和温度漂移线性,可以通过校正和补偿措施来改善。
而倾角传感器的分辨率与精度无关,所以不能纳入精度指标。
因此,要衡量倾角传感器的测量精度,不仅要用非线性来衡量,还要综合传感器的系统误差和随机误差。
在室温下,倾角传感器的误差应包括非线性、重复性、迟滞、零偏和水平轴误差,误差合成的计算公式为:
δ =(非线性2+重复性2+迟滞2+零点偏移2+水平轴误差2)1/2
你的倾角传感器的误差就是这么算出来的吗?否则实际测量精度会远远超过非线性误差!
附录一
辉哥公司SST倾角传感器的核心技术优势
SST倾角传感器具有良好的角度测量性能,创造性地将水平轴误差和零点偏移作为测量精度的重要组成部分,区别于其他一般倾角传感器产品只将非线性作为传感器的测量精度。同时,为了解决用户现场安装的麻烦以及实际倾斜方向无法与倾斜传感器的敏感方向完全平行或重合的问题,特别给出了“允许输入轴不对中”参数。通过该参数,用户可以准确地知道如何安装和减少安装时间,并且还可以获得良好的测量精度。
辉哥公司的SST倾角传感器结合了“横轴误差”和“允许输入轴不相干”,极大地解决了任意角度点真正精确的倾角测量问题:
1,物体的实际倾斜,按照严格的X,Y正交轴是不能完全倾斜的。比如机械零件的间隙和实际倾斜轴的确定难度,决定了实际倾斜角度并不在严格的X和Y正交方向上。当X轴倾斜时,如果传感器的横轴误差过大,Y轴的倾斜角度数据会发生变化,但实际上Y轴方向未必真的倾斜,反之亦然。所以对于普通倾角传感器3~5%的横轴误差,即使线性度再高,实际测量精度也会在3~5%左右,而不是线性度数据。
2.如果在传感器的实际安装过程中没有“允许输入轴不对中”的数据,单纯的目测很难获得真正准确的倾斜数据。传感器的敏感轴和实际运动的倾斜方向之间的过度偏离角将导致传感器输出上的附加“正弦误差”叠加在输出数据上。随着倾角的增大,误差逐渐增大。
辉哥公司的SST系列倾角传感器很好地解决了上述实际问题,是真正实现高精度倾角测量的产品。
附录二
辉哥公司测斜核心竞争力介绍
1.我们任何一个倾角传感器的外壳都是通过了模态测试的,并不是简单的把传感器的核心部件安装在任何一个外壳里,封装成产品。
2.任意倾角传感器的PCBA板都经过了mode测试,从根本上解决了振动引起的谐振对传感器滤波的影响。
3.我们的任何倾角传感器的测试都是严格按照相关的国内和国际标准进行的,包括GB、GJB、MIL、IEC、ISO、EN等。
4.我们在倾角测量领域获得了近20项发明专利、实用新型专利、外观专利和软件著作权。
5.我们的任何倾角传感器都采用专利自动测试技术,减少人为干扰对质量的影响,保持质量的一致性。
6.我们可以提供世界上最高精度的倾角传感器,在+5秒@-40~85℃的整个温度范围内可以达到综合精度,12个月的零点稳定度可以达到+3.6秒。我们仍在改进。
7.我们是世界上第一家将倾斜传感器技术与ipad和iPhone相结合的供应商,大大提高了用户的便利性,节省了成本。
8.我们是全球首家提出“降低用户使用成本”的倾斜传感器供应商。65,438+000多种配件大大减少了用户的建设和调试时间和成本。
9.我们是一家能够提供世界上种类最多的倾角传感器并具有自主研发能力的企业,可以为客户定制大部分有特殊要求的倾角测量产品。我们可以提供近30种工业通用和军事/航天专用接口。
10.我们也是世界上最大的专业生产倾角传感器的企业,近50人的规模可以快速为客户提供各种服务。