角度傳感器的精度如何衡量?
角度傳感器的精度衡量是一個(gè)較為復(fù)雜的問題。
精度是指傳感器測量的角度與真實(shí)角度之間的誤差,通常定義為均方誤差,即多次測量結(jié)果與真實(shí)值之間的均方根值。
衡量角度傳感器精度需考慮多種因素。噪聲取決于核心敏感器件自身特性和頻率響應(yīng),頻響越高噪聲越大,噪聲決定分辨率。
零點(diǎn)偏置穩(wěn)定性受核心敏感器件影響,無角度輸入時(shí)測量輸出不為零的實(shí)際輸出角度值為零點(diǎn)偏置,其會(huì)隨時(shí)間和溫度變化漂移,這種漂移難消除,會(huì)導(dǎo)致精度惡化。
非線性可校正但存在漂移,校正點(diǎn)越多非線性越好。
交叉耦合誤差是垂直于靈敏軸方向施加加速度或傾斜角度時(shí)耦合到輸出信號(hào)產(chǎn)生的誤差,不能忽略,否則會(huì)引起測量錯(cuò)誤。
安裝誤差也很關(guān)鍵,安裝測量軸應(yīng)與傳感器敏感軸重合,否則會(huì)產(chǎn)生誤差。
重復(fù)測量精度取決于核心敏感器件自身特性,無法通過后續(xù)修正提高。
溫度對零點(diǎn)和靈敏度有影響,包含漂移和溫度曲線重復(fù)性,無法通過后續(xù)修正提高,但可通過校正改善精度。
量程也會(huì)影響精度,角度測量誤差和加速度測量誤差有關(guān),量程接近 90 度時(shí),輕微加速度誤差會(huì)引起很大的傾角測量誤差。
總之,角度傳感器精度涉及噪聲、零點(diǎn)偏置、重復(fù)性、溫漂重復(fù)性、非線性、交叉耦合誤差等,衡量時(shí)需綜合考慮系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差進(jìn)行誤差合成。
像中空角度傳感器精度能達(dá)到 0.002°,比通用磁電傳感器提高 50 倍,可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)。
另外,購買角度傳感器時(shí)不是精度越小越好,要根據(jù)實(shí)際情況判斷所需精度。同時(shí),靈敏度高雖有利于信號(hào)處理,但易混入外界噪聲,還應(yīng)考慮頻率響應(yīng)特性、線性范圍、穩(wěn)定性等。在選擇前要對使用環(huán)境調(diào)查,選合適傳感器或采取措施減小環(huán)境影響。
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