1,特性誤差,特性誤差的定義就是:設(shè)備本身固有的,它是設(shè)備理想的,公認(rèn)的轉(zhuǎn)移功能特性以及真實(shí)特性之間的差,這種誤差包括DC漂移值,斜面的不正確或斜面的非線形。
2,動(dòng)態(tài)誤差許多傳感器的特性與校準(zhǔn)都是適用靜態(tài)條件下的,這意味著使用的輸入?yún)?shù)是靜態(tài)或類似于靜態(tài)的,很多傳感器具有較強(qiáng)阻尼,所以它們不會(huì)對(duì)輸入?yún)?shù)的改變進(jìn)行快速響應(yīng),例如,熱敏電阻需要數(shù)秒才能響應(yīng)溫度的階躍改變。
3,插入誤差是當(dāng)系統(tǒng)中插入一個(gè)傳感器時(shí),因?yàn)楦淖兞藴y(cè)量參數(shù)而產(chǎn)生的誤差,一般是在進(jìn)行電子測(cè)量時(shí)會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題,不過(guò)在其他方式的測(cè)量中也會(huì)出現(xiàn)類似問(wèn)題,比如一個(gè)伏特計(jì)在回路中測(cè)量電壓,它必定會(huì)有一個(gè)固有阻抗,比回路阻抗要大很多,或者出現(xiàn)回路負(fù)荷,這個(gè)時(shí)候,讀數(shù)就會(huì)有很大的誤差,這種類型的誤差產(chǎn)生的原因是使用了一個(gè)對(duì)系統(tǒng)(如,壓力系統(tǒng))而言過(guò)于大的變送器,或者是系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性過(guò)于遲緩,或者是系統(tǒng)中自加熱加載了過(guò)多的熱能,所以,熱敏電阻不會(huì)立即跳躍至新的阻抗,或產(chǎn)生突變,相反,它是慢慢地改變?yōu)樾碌闹�,因此,如果具有延遲特性的稱重傳感器對(duì)溫度的快速改變進(jìn)行響應(yīng),輸出的波形將失真,因?yàn)槠溟g包含了動(dòng)態(tài)誤差,產(chǎn)生動(dòng)態(tài)誤差的因素有響應(yīng)時(shí)間,振幅失真以及相位失真。
4,環(huán)境誤差來(lái)源于傳感器使用的環(huán)境,稱重傳感器因素包括溫度,或是擺動(dòng),震動(dòng),海拔,化學(xué)物質(zhì)揮發(fā)或者其他因素,這些經(jīng)常影響傳感器的特性,因此在霍爾電流傳感器實(shí)際應(yīng)用中,這些因素總是被分類集中在一起的。
5,應(yīng)用誤差是操作人員產(chǎn)生的,這也就意味著產(chǎn)生的原因很多,比如,溫度測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的誤差,包括探針放置錯(cuò)誤或探針以及測(cè)量地點(diǎn)之間不正確的絕緣,另外一些應(yīng)用誤差包括空氣或其他氣體的凈化過(guò)程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤,應(yīng)用誤差也涉及變送器的錯(cuò)誤放置,因而正或負(fù)的壓力將對(duì)正確的讀數(shù)造成影響。
移動(dòng)機(jī)器人智能的一個(gè)重要標(biāo)志就是自主導(dǎo)航,而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自主導(dǎo)航有個(gè)基本要求——避障,下面讓我們來(lái)了解一下移動(dòng)機(jī)器人的避障,避障是指移動(dòng)機(jī)器人根據(jù)采集的障礙物的狀態(tài)信息,在行走過(guò)程中通過(guò)傳感器感知到妨礙其通行的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)物體時(shí),按照一定的方法進(jìn)行有效地避障,最后達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)。
實(shí)現(xiàn)避障與導(dǎo)航的必要條件是環(huán)境感知,在未知或者是部分未知的環(huán)境下避障需要通過(guò)傳感器獲取周圍環(huán)境信息,包括障礙物的尺寸,形狀和位置等信息,因此傳感器技術(shù)在移動(dòng)機(jī)器人避障中起著十分重要的作用,避障使用的傳感器主要有超聲傳感器,視覺傳感器,紅外傳感器,激光傳感器等。
移動(dòng)機(jī)器人避障常用的傳感器。
1,激光傳感器。
激光測(cè)距傳感器利用激光來(lái)測(cè)量到被測(cè)物體的距離或者被測(cè)物體的位移等參數(shù),比較常用的測(cè)距方法是由脈沖激光器發(fā)出持續(xù)時(shí)間極短的脈沖激光,經(jīng)過(guò)待測(cè)距離后射到被測(cè)目標(biāo),回波返回,由光電探測(cè)器接收,根據(jù)主波信號(hào)和回波信號(hào)之間的間隔,即激光脈沖從激光器到被測(cè)目標(biāo)之間的往返時(shí)間,霍爾電壓傳感器就可以算出待測(cè)目標(biāo)的距離,由于光速很快,使得在測(cè)小距離時(shí)光束往返時(shí)間極短,因此這種方法不適合測(cè)量精度要求很高的(亞毫米級(jí)別)距離,一般若要求精度非常高,常用三角法,相位法等方法測(cè)量。
2,視覺傳感器。
視覺傳感器的優(yōu)點(diǎn)是探測(cè)范圍廣,獲取信息豐富,實(shí)際應(yīng)用中常使用多個(gè)視覺傳感器或者與其它傳感器配合使用,通過(guò)一定的算法可以得到物體的形狀,距離,速度等諸多信息,或是利用一個(gè)攝像機(jī)的序列圖像來(lái)計(jì)算目標(biāo)的距離和速度,還可采用SSD算法,根據(jù)一個(gè)鏡頭的運(yùn)動(dòng)圖像來(lái)計(jì)算機(jī)器人與目標(biāo)的相對(duì)位移,但在圖像處理中,邊緣銳化,特征提取等圖像處理方法計(jì)算量大,實(shí)時(shí)性差,對(duì)處理機(jī)要求高,且視覺測(cè)距法檢測(cè)不能檢測(cè)到玻璃等透明障礙物的存在,另外受視場(chǎng)光線強(qiáng)弱,煙霧的影響很大。
3,紅外傳感器。
大多數(shù)紅外傳感器測(cè)距都是基于三角測(cè)量原理,紅外發(fā)射器按照一定的角度發(fā)射紅外光束,當(dāng)遇到物體以后,光束會(huì)反射回來(lái),如圖所示,反射回來(lái)的紅外光線被CCD檢測(cè)器檢測(cè)到以后,會(huì)獲得一個(gè)偏移值L,利用三角關(guān)系,在知道了發(fā)射角度α,偏移距L,中心矩X,以及濾鏡的焦距f以后,傳感器到物體的距離D就可以通過(guò)幾何關(guān)系計(jì)算出來(lái)了,紅外傳感器的優(yōu)點(diǎn)是不受可見光影響,白天黑夜均可測(cè)量,角度靈敏度高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格較便宜,可以快速感知物體的存在,但測(cè)量時(shí)受環(huán)境影響很大,物體的顏色,方向,周圍的光線都能導(dǎo)致測(cè)量誤差,測(cè)量不夠精確。
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