寄生式時(shí)柵傳感器測(cè)量不確定度的分析與評(píng)定.pdf

1、目前新研制的寄生式時(shí)柵是采用誤差分離、修正、自修正等方法來提高測(cè)量精度，但這些方法只是進(jìn)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(dǎo)傳感器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。另外在傳感器研制過程中，缺乏從理論上分析寄生式時(shí)柵的誤差和不確定度來源。
　　為了進(jìn)行寄生式時(shí)柵誤差和不確定度來源系統(tǒng)的分析，提高寄生式時(shí)柵的測(cè)量精度，建立符合國(guó)際GUM規(guī)范檢測(cè)結(jié)果的不確定度評(píng)定原理與方法，本文以84對(duì)級(jí)的寄生式時(shí)柵為研究對(duì)象進(jìn)行分

2、析與評(píng)定，根據(jù)其測(cè)角和電機(jī)學(xué)原理，推導(dǎo)出了時(shí)柵傳感器的行波公式，利用磁路分析法從行波信號(hào)發(fā)生部分和處理部分分析影響測(cè)量精度的全部因素，將行波信號(hào)發(fā)生部分與傳感器的加工誤差、裝配誤差相對(duì)應(yīng)，將行波信號(hào)處理部分與傳感器的處理電路誤差相對(duì)應(yīng)，從理論上完成了時(shí)柵傳感器的全部不確定度來源分析。
　　通過Ansoft Maxwell仿真實(shí)驗(yàn)分別對(duì)其重要電磁參數(shù)進(jìn)行了主成分分析，利用控制變量法，從仿真結(jié)果中可以看出激勵(lì)信號(hào)頻率、氣隙寬度、測(cè)頭轉(zhuǎn)

3、子的相對(duì)面積是影響寄生式時(shí)柵測(cè)角精度的主要因素，線圈匝數(shù)、激勵(lì)信號(hào)幅值、鐵芯的長(zhǎng)度為次要因素。
　　再根據(jù)其測(cè)量原理分析所測(cè)量角度的計(jì)算公式，進(jìn)而將不確定度來源分為插補(bǔ)脈沖個(gè)數(shù)的誤差、插補(bǔ)脈沖信號(hào)的量化誤差、行波信號(hào)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(guān)系，應(yīng)用現(xiàn)代不確定度理論，推導(dǎo)出合成測(cè)量不確定度計(jì)算公式。
　　最后搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用示波器等儀器的測(cè)量結(jié)果評(píng)定各不確定分量具體數(shù)值大小，計(jì)算