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阻尼,所以它們不會對輸入?yún)?shù)的改變進行快速響應(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)中插入一個傳感器時,因為改變了測量參數(shù)而產(chǎn)生的誤差,一般是在進行電子測量時會出現(xiàn)這樣的問題,不過在其他方式的測量中也會出現(xiàn)類似問題,比如一個伏特計在回路中測量電壓,它必定會有一個固有阻抗,比回路阻抗要大很多,或者出現(xiàn)回路負(fù)荷,這個時候,讀數(shù)就會有很大的誤差,這種類型的誤差產(chǎn)生的原因是使用了一個對系統(tǒng)(如,壓力系統(tǒng))而言過于大的變送器,或者是系統(tǒng)的動態(tài)特性過于遲緩,或者是系統(tǒng)中自加熱加載了過多的熱能,所以,熱敏電阻不會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溫度的快速改變進行響應(yīng),輸出的波形將失真,因為其間包含了動態(tài)誤差,產(chǎn)生動態(tài)誤差的因素有響應(yīng)時間,振幅失真以及相位失真。
4,環(huán)境誤差來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,震動,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,溫度測量時產(chǎn)生的誤差,包括探針放置錯誤或探針以及測量地點之間不正確的絕緣,另外一些應(yīng)用誤差包括空氣或其他氣體的凈化過程中產(chǎn)生的錯誤,應(yīng)用誤差也涉及變送器的錯誤放置,因而正或負(fù)的壓力將對正確的讀數(shù)造成影響。
移動機器人智能的一個重要標(biāo)志就是自主導(dǎo)航,而實現(xiàn)機器人自主導(dǎo)航有個基本要求——避障,下面讓我們來了解一下移動機器人的避障,避障是指移動機器人根據(jù)采集的障礙物的狀態(tài)信息,在行走過程中通過傳感器感知到妨礙其通行的靜態(tài)和動態(tài)物體時,按照一定的方法進行有效地避障,最后達到目標(biāo)點。
實現(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)在移動機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。
移動機器人避障常用的傳感器。
1,激光傳感器。
激光測距傳感器利用激光來測量到被測物體的距離或者被測物體的位移等參數(shù),比較常用的測距方法是由脈沖激光器發(fā)出持續(xù)時間極短的脈沖激光,經(jīng)過待測距離后射到被測目標(biāo),回波返回,由光電探測器接收,根據(jù)主波信號和回波信號之間的間隔,即激光脈沖從激光器到被測目標(biāo)之間的往返時間,霍爾電壓傳感器就可以算出待測目標(biāo)的距離,由于光速很快,使得在測小距離時光束往返時間極短,因此這種方法不適合測量精度要求很高的(亞毫米級別)距離,一般若要求精度非常高,常用三角法,相位法等方法測量。
2,視覺傳感器。
視覺傳感器的優(yōu)點是探測范圍廣,獲取信息豐富,實際應(yīng)用中常使用多個視覺傳感器或者與其它傳感器配合使用,通過一定的算法可以得到物體的形狀,距離,速度等諸多信息,或是利用一個攝像機的序列圖像來計算目標(biāo)的距離和速度,還可采用SSD算法,根據(jù)一個鏡頭的運動圖像來計算機器人與目標(biāo)的相對位移,但在圖像處理中,邊緣銳化,特征提取等圖像處理方法計算量大,實時性差,對處理機要求高,且視覺測距法檢測不能檢測到玻璃等透明障礙物的存在,另外受視場光線強弱,煙霧的影響很大。
3,紅外傳感器。
大多數(shù)紅外傳感器測距都是基于三角測量原理,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,光束會反射回來,如圖所示,反射回來的紅外光線被CCD檢測器檢測到以后,會獲得一個偏移值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就可以通過幾何關(guān)系計算出來了,紅外傳感器的優(yōu)點是不受可見光影響,白天黑夜均可測量,角度靈敏度高,結(jié)構(gòu)簡單,價格較便宜,可以快速感知物體的存在,但測量時受環(huán)境影響很大,物體的顏色,方向,周圍的光線都能導(dǎo)致測量誤差,測量不夠精確。
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