1,特性误差,特性误差的定义就是:设备本身固有的,它是设备理想的,公认的转移功能特性以及真实特性之间的差,这种误差包括DC漂移值,斜面的不正确或斜面的非线形。
2,动态误差许多传感器的特性与校准都是适用静态条件下的,这意味着使用的输入参数是静态或类似于静态的,很多传感器具有较强阻尼,所以它们不会对输入参数的改变进行快速响应,例如,热敏电阻需要数秒才能响应温度的阶跃改变。
3,插入误差是当系统中插入一个传感器时,因为改变了测量参数而产生的误差,一般是在进行电子测量时会出现这样的问题,不过在其他方式的测量中也会出现类似问题,比如一个伏特计在回路中测量电压,它必定会有一个固有阻抗,比回路阻抗要大很多,或者出现回路负荷,这个时候,读数就会有很大的误差,这种类型的误差产生的原因是使用了一个对系统(如,压力系统)而言过于大的变送器,或者是系统的动态特性过于迟缓,或者是系统中自加热加载了过多的热能,所以,热敏电阻不会立即跳跃至新的阻抗,或产生突变,相反,它是慢慢地改变为新的值,因此,如果具有延迟特性的称重传感器对温度的快速改变进行响应,输出的波形将失真,因为其间包含了动态误差,产生动态误差的因素有响应时间,振幅失真以及相位失真。
4,环境误差来源于传感器使用的环境,称重传感器因素包括温度,或是摆动,震动,海拔,化学物质挥发或者其他因素,这些经常影响传感器的特性,因此在霍尔电流传感器实际应用中,这些因素总是被分类集中在一起的。
5,应用误差是操作人员产生的,这也就意味着产生的原因很多,比如,温度测量时产生的误差,包括探针放置错误或探针以及测量地点之间不正确的绝缘,另外一些应用误差包括空气或其他气体的净化过程中产生的错误,应用误差也涉及变送器的错误放置,因而正或负的压力将对正确的读数造成影响。
移动机器人智能的一个重要标志就是自主导航,而实现机器人自主导航有个基本要求——避障,下面让我们来了解一下移动机器人的避障,避障是指移动机器人根据采集的障碍物的状态信息,在行走过程中通过传感器感知到妨碍其通行的静态和动态物体时,按照一定的方法进行有效地避障,最后达到目标点。
实现避障与导航的必要条件是环境感知,在未知或者是部分未知的环境下避障需要通过传感器获取周围环境信息,包括障碍物的尺寸,形状和位置等信息,因此传感器技术在移动机器人避障中起着十分重要的作用,避障使用的传感器主要有超声传感器,视觉传感器,红外传感器,激光传感器等。
移动机器人避障常用的传感器。
1,激光传感器。
激光测距传感器利用激光来测量到被测物体的距离或者被测物体的位移等参数,比较常用的测距方法是由脉冲激光器发出持续时间极短的脉冲激光,经过待测距离后射到被测目标,回波返回,由光电探测器接收,根据主波信号和回波信号之间的间隔,即激光脉冲从激光器到被测目标之间的往返时间,霍尔电压传感器就可以算出待测目标的距离,由于光速很快,使得在测小距离时光束往返时间极短,因此这种方法不适合测量精度要求很高的(亚毫米级别)距离,一般若要求精度非常高,常用三角法,相位法等方法测量。
2,视觉传感器。
视觉传感器的优点是探测范围广,获取信息丰富,实际应用中常使用多个视觉传感器或者与其它传感器配合使用,通过一定的算法可以得到物体的形状,距离,速度等诸多信息,或是利用一个摄像机的序列图像来计算目标的距离和速度,还可采用SSD算法,根据一个镜头的运动图像来计算机器人与目标的相对位移,但在图像处理中,边缘锐化,特征提取等图像处理方法计算量大,实时性差,对处理机要求高,且视觉测距法检测不能检测到玻璃等透明障碍物的存在,另外受视场光线强弱,烟雾的影响很大。
3,红外传感器。
大多数红外传感器测距都是基于三角测量原理,红外发射器按照一定的角度发射红外光束,当遇到物体以后,光束会反射回来,如图所示,反射回来的红外光线被CCD检测器检测到以后,会获得一个偏移值L,利用三角关系,在知道了发射角度α,偏移距L,中心矩X,以及滤镜的焦距f以后,传感器到物体的距离D就可以通过几何关系计算出来了,红外传感器的优点是不受可见光影响,白天黑夜均可测量,角度灵敏度高,结构简单,价格较便宜,可以快速感知物体的存在,但测量时受环境影响很大,物体的颜色,方向,周围的光线都能导致测量误差,测量不够精确。
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