USB傾角傳感器是在輝格科技的傾角測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)上增加USB傳輸模塊,兼顧工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)室測(cè)試應(yīng)用而開(kāi)發(fā)。既可滿足快速高精度測(cè)量?jī)A斜角度,也可對(duì)零點(diǎn)指標(biāo)有特殊要求和實(shí)現(xiàn)靜態(tài)與動(dòng)態(tài)相結(jié)合的測(cè)量要求,與相關(guān)的應(yīng)用軟件配套使用,可實(shí)現(xiàn)平面度、垂直度等的測(cè)量。
USB傾角傳感器*USB2.0標(biāo)準(zhǔn),自動(dòng)控制數(shù)據(jù)流方向。并且不需要外部電源,可直接從各種設(shè)備的USB接口獲取電源。USB傾角傳感器采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)工作方式,并附帶USB驅(qū)動(dòng)軟件,同時(shí)輝格公司提供各種上位機(jī)應(yīng)用軟件,可實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器的各種功能的設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、記錄。
USB傾角傳感器具有強(qiáng)大的傾角測(cè)量能力:
√ ±0.02%FS線性度
√ ±0.005°的零點(diǎn)偏置值
√ ±0.008°的多次上電重復(fù)性,滿足各種臨時(shí)性的高精度測(cè)量要求
√ 與陀螺儀模塊配套,實(shí)現(xiàn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的角度測(cè)量,以及快速粗調(diào)和精確細(xì)調(diào)能力
√ 與振動(dòng)模塊配套,實(shí)時(shí)的高速FFT運(yùn)算,直接輸出振動(dòng)頻率和幅度數(shù)據(jù),消除振動(dòng)影響
√ 與GPS模塊配合,實(shí)現(xiàn)不同安裝位置的數(shù)據(jù)同步采集以及位置和運(yùn)動(dòng)速度監(jiān)控
√ 進(jìn)一步明確了零點(diǎn)偏置、重復(fù)性與遲滯、上電重復(fù)性等對(duì)測(cè)量精度有重要影響的性能指標(biāo)
√ 內(nèi)部增強(qiáng)的高級(jí)智能化算法,可大幅度降低橫軸誤差,提升了實(shí)際的傾角測(cè)量水平,摒棄了傳統(tǒng)的對(duì)傾角測(cè)量精度的不全面理解
√ 的誤差計(jì)算與測(cè)試標(biāo)定方法,大幅度提高實(shí)際的傾角測(cè)量精度和產(chǎn)品可靠性
√ 大幅度降低了因安裝過(guò)程中的實(shí)際傾斜方向與傳感器敏感方向不一致而造成的更大的測(cè)量誤差
√ 內(nèi)部增加了短路、瞬變電壓、反接入保護(hù)等保護(hù)措施,適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境
√ 用戶可對(duì)傳感器的零點(diǎn)、波特率、本地重力加速度值、零位校正、振動(dòng)抑制的濾波系數(shù)、ID地址及刷新率等各種參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,并查詢傳感器的出廠數(shù)據(jù)
√ 經(jīng)過(guò)了世界范圍內(nèi)特別是歐美地區(qū)的各種工業(yè)和軍事領(lǐng)域的嚴(yán)格考驗(yàn)的專有的傾角測(cè)量技術(shù)和生產(chǎn)制造工藝
C11電纜線是根據(jù)USB2.0規(guī)范的專用電纜,可直接與標(biāo)準(zhǔn)USB端口直接連接,實(shí)現(xiàn)電源獲取與數(shù)據(jù)傳輸,可實(shí)現(xiàn)15m的傳輸距離。
(每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的USB接口傾角傳感器在出廠時(shí),還附帶提供2米長(zhǎng)的USB屏蔽線和內(nèi)含動(dòng)態(tài)庫(kù)與相關(guān)源碼的光盤)
技術(shù)參數(shù)
表1 技術(shù)參數(shù)表
量程 | ±5° | ±10° | ±15° | ±30° | ±45° | ±60° | |
綜合精度①(@25 ℃) | ±0.01° | ±0.015° | ±0.02° | ±0.04° | ±0.06° | ±0.08° | |
綜合精 度分項(xiàng)參數(shù) | 線性度(LSF,%FS) | ±0.06 | ±0.03 | ±0.03 | ±0.03 | ±0.02 | ±0.02 |
橫軸誤差② | ±0.1%FS | ||||||
零點(diǎn)偏置③ | ±0.005° | ±0.008° | |||||
重復(fù)性 | ±0.0025° | ||||||
遲滯性 | ±0.0025° | ||||||
允許安裝對(duì)準(zhǔn)偏差④ | ±4.0° | ±3.0° | ±2.5° | ±1.5° | ±1.2° | ±1.2° | |
輸入軸非對(duì)準(zhǔn)度 | ≤±0.1° | ||||||
靈敏度溫漂系數(shù) | ≤100ppm/℃ | ≤50ppm/℃ | |||||
零點(diǎn)溫漂系數(shù) | ≤0.003°/ ℃ | ||||||
零點(diǎn)上電重復(fù)性⑤ | ±0.008° | ||||||
分辨力 | 0.0025° | ||||||
長(zhǎng)期穩(wěn)定性⑥ | ≤0.02° | ||||||
測(cè)量軸數(shù) | 單軸、雙軸 | ||||||
溫度傳感器 | 測(cè)量范圍:-50~125℃,精度±1℃ | ||||||
輸出 | USB2.0 接口 | ||||||
高速數(shù)據(jù)傳輸,傳輸速率1Mb/s,可達(dá)12Mb/s。 支持USB2.0 標(biāo)準(zhǔn); 兼容USB1.1 標(biāo)準(zhǔn)。 符合通用串行總線USB2.0 版規(guī)范。 | |||||||
冷啟動(dòng)預(yù)熱時(shí)間 | 60s | ||||||
響應(yīng)時(shí)間⑦ | 0.3s(@t90) | ||||||
輸出刷新率 | 5Hz(標(biāo)準(zhǔn)配置),可選10Hz 或20Hz | ||||||
輸入電壓 | USB 接口取電(兼容3.3V 和5.0V) | ||||||
功耗 | 平均工作電流≤100mA(@5.0V) | ||||||
工作溫度 | -40~85℃ | ||||||
儲(chǔ)存溫度 | -60~100℃ | ||||||
絕緣電阻 | 100MΩ | ||||||
平均*時(shí)間MTBF | ≥25000小時(shí)/次 | ||||||
抗沖擊 | 100g@11ms,三軸向(半正弦波) | ||||||
抗振動(dòng) | 8grms,20~2000Hz | ||||||
防護(hù)等級(jí) | IP67 | ||||||
連接器 | 航空連接器(公制滿足GJB101A-1997) | ||||||
電纜線 | USB 專用電纜線,標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度2m,可定制 | ||||||
重量 | 400g(不含接插件和電纜線) |
① 綜合精度是指在常溫條件下,對(duì)傳感器的非線性、重復(fù)性、遲滯、零點(diǎn)偏置以及橫軸誤差的平方根值。 |
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② 零點(diǎn)偏置是指?jìng)鞲衅髟跊](méi)有角度輸入的情況下(如水平面),傳感器測(cè)量輸出不為零,即為零點(diǎn)偏置。 |
③ 橫軸誤差是指當(dāng)傳感器在垂直于其靈敏軸方向施加一定的加速度或者傾斜一定的角度時(shí)所產(chǎn)生的誤差。如對(duì)于測(cè)量范圍為±10°的單軸(假定X方向?yàn)閮A角測(cè)量方向)傾角傳感器,在空間垂直于X方向發(fā)生13°的傾斜時(shí)(此時(shí)實(shí)際被測(cè)量的傾斜角度保持不變,如為+8.505°),傳感器的輸出信號(hào)會(huì)因?yàn)檫@個(gè)13°的傾斜而產(chǎn)生額外誤差,這個(gè)誤差我們稱為橫軸誤差。TS-QJ300的橫軸誤差為0.1%,因此,產(chǎn)生的額外誤差為0.1%×13°=0.013°,而傳感器實(shí)際輸出的角度應(yīng)為8.518°(=8.505°+0.013°)。在TS-QJ300系列中,該誤差已經(jīng)包含于綜合精度指標(biāo)內(nèi)。 |
④ 允許安裝對(duì)準(zhǔn)偏差是指?jìng)鞲衅髟趯?shí)際安裝過(guò)程中,允許傳感器的安裝偏差。一般地,TS-QJ300傳感器在安裝時(shí)要求傾斜方向與傳感器的邊沿保持平行或者垂直,該指標(biāo)表示可以允許有一定的安裝角度偏差而不影響傳感器的測(cè)量精度。 |
⑤ 零點(diǎn)上電重復(fù)性是指?jìng)鞲衅髟诙啻沃貜?fù)通電—斷電—通電下的零點(diǎn)的重復(fù)性。 |
⑥ 長(zhǎng)期穩(wěn)定性是指?jìng)鞲衅髟?5℃下,經(jīng)過(guò)一年的持續(xù)通電測(cè)試而統(tǒng)計(jì)出的和最小輸出值的偏差。 |
⑦ 響應(yīng)時(shí)間是指?jìng)鞲衅髟谝粋€(gè)階躍角度變化(如在5ms內(nèi)從-10°變化到+10°),傳感器的輸出達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值的90%時(shí)所需要的時(shí)間。該指標(biāo)不同于傳感器的建立時(shí)間。 |
外形尺寸(mm)
接線定義
表2 引腳定義
引腳號(hào) | 功能 |
1 | VCC |
2 | GND |
3 | NC |
4 | DATA- |
5 | DATA+ |
6 | NC |
7 | NC |