¿La posición del inclinómetro marino es la misma?
Comprensión de la precisión del sensor de inclinación
El sensor de inclinación tiene una historia de más de 100 años como dispositivo para medir el ángulo de un objeto con respecto al nivel del mar. Desde el nivel de burbuja de agua tradicional hasta los actuales basados en el principio de aceleración o el principio del electrolito y el principio de capacitancia del líquido, se ha desarrollado con mucha madurez, la precisión del producto mejora constantemente, los campos de aplicación son cada vez más extensos y profesionales. y hay muchos fabricantes. Sin embargo, la descripción de la precisión de la mayoría de los sensores de inclinación del mercado parece vaga o tiene ciertas desviaciones.
En términos generales, de acuerdo con las leyes de metrología y los estándares nacionales/internacionales relevantes, existen descripciones generales y deterministas de precisión, pero estas descripciones son universales y es cuestionable si son adecuadas para el campo de los sensores de inclinación. .
Podemos obtener descripciones de la precisión de varios productos o proveedores de sensores de inclinación en todo el mercado. La mayoría de ellos consideran la no linealidad del sensor de inclinación como la precisión de la medición del sensor. .
En primer lugar, debemos analizar los factores que afectan la precisión de la medición del sensor de inclinación y luego discutir cómo determinar la precisión del sensor de inclinación.
Tomemos como ejemplo el sensor de inclinación basado en el principio de aceleración. Mide el componente de la aceleración de la gravedad en el eje sensible del sensor de aceleración y lo convierte en datos de ángulo, es decir, el valor de inclinación tiene una relación sinusoidal con el valor de aceleración. Este principio se explica detalladamente en muchos documentos y descripciones de productos.
Desde esta perspectiva, sólo los acelerómetros con respuesta CC pueden medir ángulos de inclinación. En esencia, el sensor de inclinación tiene las propiedades de un acelerómetro, por lo que al estudiar las fuentes de errores generados durante el proceso de medición de la aceleración, se pueden determinar las fuentes de error del sensor de inclinación. Se puede encontrar en numerosas publicaciones que la precisión de la medición de los acelerómetros está estrechamente relacionada con los siguientes indicadores:
Error de sensibilidad, compensación cero, no linealidad, error del eje transversal, respuesta de frecuencia, desalineación del eje de entrada, Precisión de medición repetida , desalineación del eje vertical, el efecto de la temperatura sobre el punto cero y la sensibilidad (incluida la deriva y la repetibilidad de las curvas de temperatura), el ruido y la densidad del ruido, etc.
No es difícil encontrar que la precisión de las mediciones repetidas es difícil de compensar y depende de las características propias del dispositivo sensible al núcleo; la repetibilidad de la curva de temperatura también depende de las características propias del dispositivo sensible al núcleo; dispositivo y es difícil de mejorar mediante compensación; el error de sensibilidad también depende de las características del dispositivo sensible del núcleo, pero también está relacionado con la respuesta de frecuencia y el ruido y la densidad del ruido se pueden reducir mediante el filtrado de hardware del circuito posterior o el filtrado de software; Debido a que la respuesta de frecuencia del acelerómetro utilizado como sensor de inclinación es generalmente de alrededor de 30 Hz, después de las pruebas reales, el impacto en la sensibilidad es muy pequeño y puede ignorarse.
Se puede ver que, como acelerómetro, que es el componente central sensible del sensor de inclinación, su error del eje horizontal, la desalineación del eje de entrada, la desalineación del eje vertical y la no linealidad deben incluirse en la medición de la inclinación. . dentro del factor de error. En lugar de simplemente compensar la no linealidad, sirve como precisión de medición del sensor de inclinación.
El error del eje horizontal se refiere al error que se acopla a la señal de salida del sensor cuando el sensor aplica una determinada aceleración o se inclina en un determinado ángulo perpendicular a su eje sensible. Por ejemplo, para un sensor de inclinación de un solo eje con un rango de medición de ±30° (suponiendo que la dirección X es la dirección de medición de la inclinación), cuando el espacio se inclina 10° perpendicular a la dirección X (en este momento, el ángulo de inclinación real medido en , como 8,505°), la señal de salida del sensor producirá errores adicionales debido a esta inclinación de 10°. Este error se denomina error del eje horizontal. Este error adicional varía de un producto a otro. Cuando el sensor de inclinación entiende que el error del eje horizontal es 3FS, el error adicional generado es 0,1×30°=0,3°, y el ángulo real generado por el sensor simplemente se estima en 8,815° (=8,505° 0,3°). En este momento, incluso si el error no lineal del sensor de inclinación alcanza 0,001°, en comparación con el error del eje horizontal, este error no lineal puede ignorarse. En otras palabras, como precisión de medición del sensor de inclinación, se debe ignorar el error del eje horizontal. incluidos en el cálculo, de lo contrario se producirán grandes errores de medición.
La desalineación permitida del eje de entrada se refiere a la desviación de instalación horizontal (dirección Z) permitida del sensor durante el proceso de instalación real. Este indicador en realidad incluye la desalineación del eje de entrada y la desalineación del eje vertical en ambos aspectos sexuales. . Generalmente, al instalar el sensor de inclinación, se requiere que la dirección de inclinación sea paralela o coincidente con el borde especificado del sensor. Este indicador indica que se puede permitir una cierta desviación del ángulo de instalación sin afectar la precisión de la medición del sensor. Cuando el eje sensible del propio sensor de inclinación no coincide con la dirección de inclinación real, el error adicional generado cambia de forma sinusoidal a medida que aumenta el ángulo de inclinación. Las pruebas reales muestran que cuando el ángulo entre el eje sensible del sensor de inclinación y la dirección de inclinación real excede los 3°, para un sensor de inclinación con un rango de ±30° de error lineal de ±0,01°, el error adicional alcanzará ±0,3~0,5 °. También es mucho mayor que el error no lineal.
Por lo tanto, para el sensor de inclinación, su precisión normal de medición de temperatura debe incluir no linealidad, repetibilidad, histéresis, compensación cero y error del eje horizontal. La fórmula de cálculo para la síntesis de errores es:
Δ. =± (no linealidad 2 repetibilidad 2 histéresis 2 compensación cero 2 error del eje horizontal 2) 1/2
Los inclinómetros con otros principios de funcionamiento también deben determinarse según el mismo método de cálculo de error, en lugar de simplemente. No linealidad como precisión.
Apéndice 1
Las ventajas técnicas principales del sensor de inclinación SST de Whig
El sensor de inclinación SST tiene un buen rendimiento de medición de ángulos y reduce creativamente el error del eje horizontal. compensación cero como un componente importante de la precisión de la medición. (Nota: Otros productos de sensores de inclinación generales solo utilizan la no linealidad como precisión de medición del sensor). Al mismo tiempo, para resolver los problemas de instalación en el sitio del usuario y la situación real en la que la dirección de inclinación real no puede ser completamente paralela o coincidente con la dirección sensible del sensor de inclinación, el sensor proporciona específicamente el parámetro "eje de entrada permitido". desalineación". Los usuarios pueden pasar Con este parámetro, pueden saber exactamente cómo instalar y reducir el tiempo de instalación, y también pueden obtener una buena precisión de medición.
El sensor de inclinación SST de Whig combina "error del eje transversal" y "desalineación permitida del eje de entrada", lo que resuelve en gran medida el problema de lograr una medición de inclinación verdaderamente precisa en cualquier punto de ángulo:
1. La inclinación real del objeto no se puede inclinar completamente de acuerdo con los estrictos ejes ortogonales X e Y. Factores como el espacio libre de las piezas mecánicas y la dificultad para determinar el eje de inclinación real determinan que el ángulo de inclinación real no esté estrictamente determinado. Direcciones ortogonales X e Y. Cuando el eje X se inclina, si el error del eje transversal del sensor es demasiado grande, los datos del ángulo de inclinación en la dirección Y cambiarán. De hecho, es posible que la dirección del eje Y no se incline, y viceversa. Por lo tanto, para el error del eje horizontal de 3 a 5 para un sensor de inclinación ordinario, incluso si la linealidad es mayor, la precisión de medición real será de alrededor de 3 a 5, no datos de linealidad.
2. Si el sensor no tiene datos de "desalineación permitida del eje de entrada" durante el proceso de instalación real, es difícil obtener datos de inclinación verdaderamente precisos mediante una simple inspección visual. Un ángulo de desviación excesivo entre el eje sensible del sensor y la dirección de inclinación del movimiento real provocará que se genere un "error sinusoidal" adicional en la salida del sensor y se superponga a los datos de salida. A medida que aumenta el ángulo de inclinación, el error aumenta gradualmente.
El sensor de inclinación de la serie SST de Whig Company ha resuelto bien los problemas prácticos anteriores y es un producto que realmente realiza mediciones de inclinación de alta precisión.
Apéndice 2
Introducción a las principales capacidades técnicas de Whig en medición de inclinación
1. La prueba modal de la carcasa del sensor de inclinación no es simplemente una cuestión de colocar el sensor. Los componentes principales se instalan en cualquier shell y se empaquetan para convertirse en un producto.
2. Realizar pruebas modales en la placa PCBA del sensor de inclinación para resolver fundamentalmente el impacto de la resonancia causada por la vibración en el filtrado del sensor.
3. El sensor de inclinación se prueba estrictamente de acuerdo con los estándares nacionales e internacionales relevantes (incluidos GB, GJB, MIL, IEC, ISO, EN, etc.).
4. Más de 20 patentes de invención, patentes de modelos de utilidad, patentes de apariencia y derechos de autor de software en el campo de la medición de la inclinación.
5. El sensor de inclinación con tecnología de prueba automatizada patentada independiente reduce el impacto de los factores humanos en la calidad y mantiene la consistencia de la calidad.
6. La precisión puede alcanzar ±5 segundos de arco a -40~85 ℃ con una precisión integral dentro del rango de temperatura completo, y la estabilidad del punto cero durante 12 meses alcanza ±3,6 segundos de arco. Podemos proporcionar el sensor de inclinación más preciso del mundo y todavía lo estamos mejorando.
7. El primero del mundo en combinar el sensor de inclinación con aplicaciones para iPad y iPhone, mejorando enormemente la comodidad del usuario y la experiencia de medición de inclinación.
8. Más de 100 tipos de accesorios reducen en gran medida el tiempo y el costo de construcción y depuración del usuario. Es el primer proveedor de sensores de inclinación en el mundo que propone "reducir el costo del usuario".
9. Proporciona casi 30 tipos de interfaces industriales generales y militares/aeroespaciales. Es la empresa que ofrece la mayor variedad de sensores de inclinación del mundo y tiene sus propias capacidades de investigación y desarrollo. Puede personalizar la mayoría de los productos de medición de inclinación con requisitos especiales para los clientes.
10. Con una plantilla de casi 50 personas, podemos proporcionar rápidamente diversos servicios a los clientes. Es la mayor empresa especializada en sensores de inclinación del mundo.