单读数头自校准法提升角位移传感器精度

本文主要探讨了一种创新的角位移传感器自标定方法，发表于2014年的《传感技术学报》。该研究的背景是为了解决多读数头安装时一致性问题，以及减少对自标定系统硬件的高要求。作者提出了一种基于单个读数头的自标定策略，这种方法利用测量数据的微商进行傅里叶级数分析，从而实现传感器的精确自校准。 文章的核心内容包括了理论推导。首先，通过系统设计，作者详细解释了如何利用单个读数头获取的数据来构建自校准模型。他们利用傅里叶变换处理这些数据，以提取出关于角位移的信息。接着，作者分析了这种方法可能引入的误差源，并对这些误差进行了公式化表达，为后续的优化提供了理论依据。 针对存在的误差，文中提出了一个相应的优化方法，旨在进一步提高标定精度和效率。通过优化算法，可以在保持高精度的同时，简化标定过程，降低了对外部参考基准的依赖。作者将这种方法应用于时栅角位移传感器的标定实践中，结果显示，相比于传统借助外部参考基准的标定方法，该自标定方法在相同的测量环境下，达到了约±0.8°的精度，这一精度接近于传统方法。 值得注意的是，当进行大微元长度快速标定时，这种自标定方法显示出更好的性能，其精度甚至超过了传统的标定手段。这表明，对于那些对标定精度和速度有较高需求的应用场景，基于单个读数头的自标定方法具有显著的优势。 该研究不仅解决了多读数头安装带来的困扰，还降低了对系统硬件的要求，对于工程实践中角位移传感器的高效、精确标定提供了实用的解决方案。这项工作得到了国家自然科学基金项目的资助，充分体现了其学术价值和实际应用潜力。这篇论文对提升角位移传感器的自标定技术具有重要的推动作用。