寄生式時柵傳感器測量不確定度的分析與評定.pdf

1、目前新研制的寄生式時柵是采用誤差分離、修正、自修正等方法來提高測量精度，但這些方法只是進行了誤差修正，并沒有從源頭上分析誤差來源，因此誤差修正研究成果無法用于指導傳感器的結構優(yōu)化設計。另外在傳感器研制過程中，缺乏從理論上分析寄生式時柵的誤差和不確定度來源。
　　為了進行寄生式時柵誤差和不確定度來源系統(tǒng)的分析，提高寄生式時柵的測量精度，建立符合國際GUM規(guī)范檢測結果的不確定度評定原理與方法，本文以84對級的寄生式時柵為研究對象進行分

2、析與評定，根據(jù)其測角和電機學原理，推導出了時柵傳感器的行波公式，利用磁路分析法從行波信號發(fā)生部分和處理部分分析影響測量精度的全部因素，將行波信號發(fā)生部分與傳感器的加工誤差、裝配誤差相對應，將行波信號處理部分與傳感器的處理電路誤差相對應，從理論上完成了時柵傳感器的全部不確定度來源分析。
　　通過Ansoft Maxwell仿真實驗分別對其重要電磁參數(shù)進行了主成分分析，利用控制變量法，從仿真結果中可以看出激勵信號頻率、氣隙寬度、測頭轉

3、子的相對面積是影響寄生式時柵測角精度的主要因素，線圈匝數(shù)、激勵信號幅值、鐵芯的長度為次要因素。
　　再根據(jù)其測量原理分析所測量角度的計算公式，進而將不確定度來源分為插補脈沖個數(shù)的誤差、插補脈沖信號的量化誤差、行波信號的周期誤差和環(huán)境誤差四大類，從理論上建立各不確定度分量之間的理論傳遞關系，應用現(xiàn)代不確定度理論，推導出合成測量不確定度計算公式。
　　最后搭建實驗平臺，利用示波器等儀器的測量結果評定各不確定分量具體數(shù)值大小，計算