四、試驗(yàn)結(jié)果

1、溫度漂移試驗(yàn)

經(jīng)過(guò)對(duì)傾角傳感器自動(dòng)調(diào)零原理的研究，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)零伺服傾角傳感器樣機(jī)。為了驗(yàn)證自動(dòng)調(diào)零伺服傾角傳感器的自動(dòng)調(diào)零和消除漂移特性，對(duì)此傾角傳感器進(jìn)行高低溫試驗(yàn)。其溫度試驗(yàn)結(jié)果如表1所示，其中V0和V180是內(nèi)部?jī)A角傳感器在自動(dòng)調(diào)零校正操作時(shí)在兩個(gè)測(cè)量位置直接讀取的，而Vout是調(diào)零校正后的計(jì)算結(jié)果（下同）。

然后對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正，用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)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?，在低溫-40℃到高溫60℃的溫度范圍內(nèi)，內(nèi)部?jī)A角傳感器的輸出V0具有最大為0.135V的溫度靈敏性。而當(dāng)經(jīng)過(guò)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(shuō)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(dá)到0.01°，達(dá)到了自動(dòng)調(diào)零的目的，能夠滿足測(cè)試設(shè)備的要求。

2.零位重復(fù)性試驗(yàn)

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

3.誤差分析試驗(yàn)

常溫20℃，在-10°～10°范圍內(nèi)對(duì)傾角傳感器進(jìn)行測(cè)試，分別記錄V0、V180和Vout。根據(jù)測(cè)的數(shù)據(jù)可以得到此傾角傳感器的在20℃時(shí)的線性圖如圖5。

根據(jù)以上測(cè)得的數(shù)據(jù)可以計(jì)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(cè)試設(shè)備的要求。

4.振動(dòng)試驗(yàn)

將傾角傳感器放在振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)，振動(dòng)試驗(yàn)的技術(shù)條件如表4所示。記錄振動(dòng)試驗(yàn)前后傾角傳感器的零位輸出V0、V180和Vout。其試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表5所示。

經(jīng)過(guò)對(duì)以上數(shù)據(jù)的分析，畫(huà)出Vout在振動(dòng)前后的對(duì)比圖如圖6所示。從圖中可以看出自動(dòng)調(diào)零伺服傾角傳感器具有良好的抗振動(dòng)和抗沖擊性能，能夠滿足測(cè)試設(shè)備的要求。

5.連續(xù)工作試驗(yàn)

連續(xù)工作試驗(yàn)是指將自動(dòng)調(diào)零伺服傾角傳感器通電使之連續(xù)工作24小時(shí)，并在每隔1小時(shí)時(shí)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(yàn)記錄可以畫(huà)出其連續(xù)工作的輸出變化圖，如圖7所示。

五.試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)過(guò)對(duì)自動(dòng)調(diào)零伺服傾角傳感器樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，最終測(cè)得其技術(shù)參數(shù)如下：

六.結(jié)束語(yǔ)

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(guò)研究自動(dòng)調(diào)零的模型和方法及補(bǔ)償量的算法，建立一套傾角傳感器自動(dòng)調(diào)零的理論和方法，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)零伺服傾角傳感器樣機(jī)，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明其具有良好的自動(dòng)調(diào)零特性并能夠消除漂移問(wèn)題，具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值