失調(diào)誤差的影響

　　首先設(shè)想一下，某個(gè)雙軸解決方案具有完美的靈敏度，但X軸上存在50 mg失調(diào)。0°時(shí)，X軸讀數(shù)為50 mg，Y軸讀數(shù)則為1 g。由此計(jì)算得出的角度就是2.9°，因而會(huì)造成2.9°的誤差?！?80°時(shí)，X軸的讀數(shù)為50 mg，Y軸的讀數(shù)則為?1 g。由此計(jì)算得出的角度會(huì)存在?2.9°的誤差。

　　圖7所示為本例中算出的角度和實(shí)際角度之間的誤差情況。失調(diào)引起的誤差可能不僅大于系統(tǒng)所需的精度，而且還會(huì)發(fā)生變化，使簡單地通過校準(zhǔn)消除誤差角變得困難。當(dāng)多個(gè)軸上都存在失調(diào)時(shí)，這將會(huì)變得更為復(fù)雜。

　　使用雙軸加速度計(jì)進(jìn)行傾斜測量 （CN0189）

　　計(jì)算由加速度計(jì)偏移帶來的角度誤差

　　靈敏度失配誤差的影響

　　在雙軸傾斜檢測應(yīng)用中，主要誤差成分是目標(biāo)軸之間的靈敏度差異（在單軸解決方案中，如果實(shí)際靈敏度和預(yù)期靈敏度之間存在任何偏差，則會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)誤差）。由于使用的是X和Y軸的比值，因此如果兩者靈敏度相同，則可以消除大多數(shù)誤差。

　　下面舉例說明加速度計(jì)靈敏度失配情況。假設(shè)某個(gè)雙軸解決方案具有完美的失調(diào)調(diào)整功能，且Y軸具有完美的靈敏度，但X軸的靈敏度為+5%。在1 g場中，Y軸讀數(shù)為1 g，X軸讀數(shù)則為1.05 g。圖8所示為因?yàn)檫@種靈敏度失配而造成角度計(jì)算出現(xiàn)的誤差情況。與失調(diào)誤差類似，加速度計(jì)靈敏度失配引起的誤差會(huì)在整個(gè)旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)不斷變化，使在計(jì)算出傾斜角后進(jìn)行誤差補(bǔ)償變得困難。

　　使用雙軸加速度計(jì)進(jìn)行傾斜測量 （CN0189）

　　計(jì)算由加速度計(jì)敏感性不匹配帶來的角度誤差

　　無調(diào)頭校準(zhǔn)技術(shù)

　　當(dāng)失調(diào)引起的誤差和靈敏度失配引起的誤差兩者相疊加時(shí)，總誤差可能會(huì)變得相當(dāng)大，完全超出傾斜檢測應(yīng)用所能接受的范圍。要減少這類誤差，就應(yīng)當(dāng)對失調(diào)和靈敏度進(jìn)行校準(zhǔn)，并使用校準(zhǔn)后的輸出加速度來計(jì)算傾斜角。包括失調(diào)和靈敏度的影響后，加速度計(jì)輸出變化如下：

　　AOUT［g］ = AOFF + （ 增益 × AACTUAL）

　　其中：

　　AOFF是失調(diào)誤差，單位為g.

　　Gain是加速度計(jì)的增益，理想值為1。

　　AACTUAL是作用于加速度計(jì)的實(shí)際加速度，理想值為g.

　　一種簡單的校準(zhǔn)方法是假設(shè)增益為1并測量失調(diào)。經(jīng)過此校準(zhǔn)之后，系統(tǒng)的精度即會(huì)限制為未校準(zhǔn)的靈敏度誤差。這種簡單的校準(zhǔn)方法可通過將目標(biāo)軸置于1 g場中并測量輸出（大小等于失調(diào)）來完成。然后，應(yīng)在處理信號之前從加速度計(jì)的輸出中減去該值。這種方法通常稱為無調(diào)頭或單點(diǎn)校準(zhǔn)，因?yàn)槠骷牡湫腿∠驎?huì)將X和Y軸置于0 g場中。如果使用的是3軸器件，則應(yīng)針對Z軸包含至少一個(gè)調(diào)頭或第二個(gè)點(diǎn)。