时栅位移传感器中激励信号引入误差的分析与修正

摘要

针对在时栅位移传感器测量过程中激励信号所引入的误差问题,提出一种基于激励信号误差分析的误差模型,以及针对该误差模型的修正方法.通过对传感器感应信号进行建模分析,确定激励信号引入幅值误差、正交误差和相移误差,并分别建立3类误差模型.采用数值分析法研究3类误差的特性、来源及相互关系,基于误差之间相关性低这一特性,采用基于加窗函数的误差修正方法处理幅值误差,按误差源分步补偿正交误差,结合迭代最小二乘拟合法修正相移误差.实验结果表明:经误差修正,72对极圆型场式时栅位移传感器的整周测量误差由±119.6″降低至±1.84″,单对极范围内的测量误差由±117.7″降低至±1.54″,所提出的误差修正法可大幅度地降低测量误差,有效提高传感器的测量精度.