倾角传感器在测量时,输出信号与实际倾角之间存在非线性误差。已知传感器的灵敏度为 0.1 V/°,零点偏移为 0.5 V。当输入倾角为 30° 时,传感器输出电压为 3.8 V,但理论线性输出应为 3.5 V。请分析: 非线性误差是多少? 如何通过校准减小该误差?
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非线性误差计算
理论线性输出:
实际输出:
非线性误差:
或转换为角度误差:
。
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校准方法
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两点校准法:
在已知角度(如 0° 和 30°)下记录传感器输出。
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通过线性拟合修正灵敏度与零点偏移。例如:
0° 时输出应为 0.5 V,实际测得 ;
30° 时理论 3.5 V,实际 3.8 V。
重新计算灵敏度 ,并调整零点。
查表法:
实测多个角度的输出,建立非线性校正表,通过插值补偿误差。
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