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雙軸傾角傳感器在鉆孔測(cè)斜儀中的應(yīng)用

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雙軸傾角傳感器在鉆孔測(cè)斜儀中的應(yīng)用

詳細(xì)介紹

角傳感器AIS3000系列角度傳感器，其體積小、抗跌落性和抗振動(dòng)性均優(yōu)于通用的重力加速度計(jì)。

基于AIS3000系列傾角傳感器的鉆孔測(cè)斜儀的改進(jìn)新的鉆孔測(cè)斜儀在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)：

a．用AIS3000傾角傳感器代替通用重力加速度計(jì)，其體積小，抗跌落性和抗振動(dòng)性及成本等指標(biāo)均有很改進(jìn)。
b．用一個(gè)AIS3000雙軸傾角傳感器代替通用的3個(gè)重力加速度計(jì)，使安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。由于該傳感器測(cè)量?jī)A角時(shí)對(duì)溫度特性、穩(wěn)定性和對(duì)稱性有一定要求，安裝傳感器時(shí)要盡量保證位置的精確性，確保每次測(cè)量時(shí)3個(gè)軸位置的一致性，避免安裝不當(dāng)帶來(lái)的測(cè)量誤差。
c．AIS3000傾角傳感器能夠進(jìn)行測(cè)量。
d．通過(guò)應(yīng)用實(shí)際測(cè)量得到的標(biāo)定數(shù)據(jù)對(duì)散點(diǎn)圖進(jìn)行分析，得出傾角推算值的回歸模型。借助提出的算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差補(bǔ)償。AIS3000傳感器性能指標(biāo)。

AIS3000高精度雙軸傾角傳感器體積小、重量輕。測(cè)量范圍為1 g，應(yīng)用在測(cè)斜儀中，具有過(guò)阻尼敏感元，能避免振動(dòng)的影響。通過(guò)使用單獨(dú)的溫度補(bǔ)償，以及通過(guò)補(bǔ)償傾斜面中的角度安裝誤差，能使測(cè)量非常準(zhǔn)確。AIS3000雙軸傾角傳感器的量程為±90度，其特點(diǎn)為：
a．雙軸傾角傳感器；b．測(cè)量范圍±90度；c．內(nèi)置溫度傳感器；d．長(zhǎng)期穩(wěn)定性能指標(biāo)優(yōu)于O．02度，抗沖擊能力強(qiáng)；e．高分辨率，低噪聲，工作溫度范圍寬；f．有過(guò)阻尼感應(yīng)元件，能夠承受大于20000 g的機(jī)械振動(dòng)。

傾角傳感器用于鉆孔測(cè)斜儀所測(cè)量的傾角推算結(jié)果存在著一定的誤差。但是，可以看出其誤差分布比較有規(guī)律：
a．傳感器重復(fù)3次測(cè)量的所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差分布情況基本一致，并且相應(yīng)的正半軸與負(fù)半軸
的誤差變化很小。
b．在傾角從一90到+90變化的過(guò)程中，當(dāng)傾角為正，有2種情況：0~40度之間，隨著角度的增加，誤差逐漸減小，在傾角為40度時(shí)，誤差值最小，在50~90度之間，隨著角度的增加，誤差逐漸增大，在傾角為90度時(shí)，誤差值，算出3次測(cè)量值中誤差值的多少，同樣有2種情況：一90~50度時(shí)，隨著角度的減小，誤差逐漸減小，在傾角為一90度時(shí)，誤差值，算出3次測(cè)量值中誤差值是多少。；一40到0度時(shí)，隨著角度的增加，誤差逐漸增大，在傾角為一40度時(shí)，誤差值最小，算出3次測(cè)量值中誤差值為多少。

c．由得到的數(shù)據(jù)可知，在±40度變化時(shí)傳感器輸出量與角度呈較好的線性關(guān)系，當(dāng)大于±60。變化時(shí)傳感器輸出量變緩，靈敏度降低。

d．當(dāng)傾角在10~40度之間，誤差均為正值；當(dāng)傾角在50~80度之間時(shí)，誤差均為負(fù)值；當(dāng)傾角在-90~-50度之間時(shí)，誤差均為正值；當(dāng)傾角在-40~0度之間時(shí)，誤差均為負(fù)值；并且傾角與±40度的差值越大，其誤差的值越大。所以用傾角傳感器測(cè)量?jī)A角推算值的誤差分布非常有規(guī)律，因此采用誤差補(bǔ)償技術(shù)能夠起到很好的效果。

由于實(shí)測(cè)方法、實(shí)驗(yàn)環(huán)境等一些外界因素的影響，不可避免地會(huì)產(chǎn)生隨機(jī)干擾和誤差。在進(jìn)行補(bǔ)償函數(shù)的分析方法中，數(shù)據(jù)擬合與插值都是用來(lái)找出自變量與因變量的關(guān)系。其中插值對(duì)于初始數(shù)據(jù)有誤差時(shí)也將繼承其誤差并且高次插值會(huì)導(dǎo)致計(jì)算復(fù)雜度增大且整體趨勢(shì)性不好。而擬合具有很好的整體相似性，且比插值函數(shù)有更好的趨勢(shì)性。

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合時(shí)，決定自變量與因變量的關(guān)系，原則上首先是根據(jù)理論上是什么關(guān)系，然后盡可能地將其變換為線性關(guān)系進(jìn)行擬合，因此自變量與因變量的確定對(duì)補(bǔ)償函數(shù)的精確度起著重要的作用。將AIS3000雙軸傾角傳感器應(yīng)用在鉆孔測(cè)斜儀中測(cè)量?jī)A角，工程上要求誤差補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果應(yīng)保證傾角在±40度時(shí)使實(shí)際誤差盡可能小。

關(guān)鍵詞：傳感器測(cè)斜儀溫度傳感器

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