四、試驗結(jié)果

1、溫度漂移試驗

經(jīng)過對傾角傳感器自動調(diào)零原理的研究，設(shè)計并實現(xiàn)了自動調(diào)零伺服傾角傳感器樣機。為了驗證自動調(diào)零伺服傾角傳感器的自動調(diào)零和消除漂移特性，對此傾角傳感器進行高低溫試驗。其溫度試驗結(jié)果如表1所示，其中V0和V180是內(nèi)部傾角傳感器在自動調(diào)零校正操作時在兩個測量位置直接讀取的，而Vout是調(diào)零校正后的計算結(jié)果（下同）。

然后對結(jié)果進行修正，用于對數(shù)據(jù)進行分析，修正后的結(jié)果如表2所示?？梢缘玫綔囟茸兓?輸出變化特性圖，如圖4所示?？梢钥闯觯诘蜏?40℃到高溫60℃的溫度范圍內(nèi)，內(nèi)部傾角傳感器的輸出V0具有最大為0.135V的溫度靈敏性。而當經(jīng)過偏移校正后，傾角傳感器的輸出Vout具有最大為0.01V的溫度靈敏性。也就是說此傾角傳感器的零位溫度系數(shù)小于0.0001°/℃，其調(diào)零精度達到0.01°，達到了自動調(diào)零的目的，能夠滿足測試設(shè)備的要求。

2.零位重復性試驗

零位重復性是指傾角傳感器偏離零位后再恢復至零位時傾角的變化值。其數(shù)據(jù)記錄結(jié)果如表3所示。對數(shù)據(jù)記錄分析可知，自動調(diào)零伺服傾角傳感器的零位重復性為0.001°。

3.誤差分析試驗

常溫20℃，在-10°～10°范圍內(nèi)對傾角傳感器進行測試，分別記錄V0、V180和Vout。根據(jù)測的數(shù)據(jù)可以得到此傾角傳感器的在20℃時的線性圖如圖5。

根據(jù)以上測得的數(shù)據(jù)可以計算出此傾角傳感器輸出Vout在全量程范圍內(nèi)的非線性誤差為0.02°，能夠滿足測試設(shè)備的要求。

4.振動試驗

將傾角傳感器放在振動臺上進行振動試驗，振動試驗的技術(shù)條件如表4所示。記錄振動試驗前后傾角傳感器的零位輸出V0、V180和Vout。其試驗數(shù)據(jù)如表5所示。

經(jīng)過對以上數(shù)據(jù)的分析，畫出Vout在振動前后的對比圖如圖6所示。從圖中可以看出自動調(diào)零伺服傾角傳感器具有良好的抗振動和抗沖擊性能，能夠滿足測試設(shè)備的要求。

5.連續(xù)工作試驗

連續(xù)工作試驗是指將自動調(diào)零伺服傾角傳感器通電使之連續(xù)工作24小時，并在每隔1小時時記錄其數(shù)據(jù)輸出V0、V180和Vout的值。根據(jù)連續(xù)工作試驗記錄可以畫出其連續(xù)工作的輸出變化圖，如圖7所示。

五.試驗結(jié)果

經(jīng)過對自動調(diào)零伺服傾角傳感器樣機進行試驗，最終測得其技術(shù)參數(shù)如下：

六.結(jié)束語

零位偏差和漂移是所有傳感器都待解決的技術(shù)難題，本文通過研究自動調(diào)零的模型和方法及補償量的算法，建立一套傾角傳感器自動調(diào)零的理論和方法，設(shè)計實現(xiàn)了自動調(diào)零伺服傾角傳感器樣機，經(jīng)過試驗證明其具有良好的自動調(diào)零特性并能夠消除漂移問題，具有非常重要的應用價值