以角位移傳感器為研究對象,探討傳感器安裝誤差對軌道超高量檢測的影響,采用解析幾何的方法建立誤差分析模型。在溫度25℃、相對濕度50%RH的條件下采集實(shí)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真模型有效性及可靠性驗證。結(jié)果表明:如需滿足超高測量精度±0.5 mm的精度要求,傳感器的水平及坡度安裝誤差均不得大于1°。 

【文章來源】：傳感器與微系統(tǒng). 2020,39(12)CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

角位移傳感器

首先，在XY平面分析安裝傾斜誤差，建立如圖2所示幾何模型。假設(shè)傳感器的安裝絕對水平，與X坐標(biāo)軸存在β傾斜時，其中，OD表示為水平安裝的角位移傳感器，當(dāng)軌道面產(chǎn)生α的傾角時，傳感器安裝位置由OD變化為OA，由上圖可知，傳感器的橫軸與X軸(軌道的水平垂直方向)呈角度β，傳感器測量所得傾角為θ，圖中角度θ即為傳感器所測量得到的傾角。根據(jù)解釋幾何知識分析可得

根據(jù)TB 10621—2014《高速鐵路設(shè)計規(guī)范》[9]中規(guī)定:線路的最大超高設(shè)計值為175 mm，則傾角的范圍為0°～6.68°。這里選擇選擇較大的傾角范圍進(jìn)行初步計算，故選擇傾角范圍為-20°～+20°，安裝誤差范圍為-10°～+10°。其角度測量誤差與安裝誤差、軌道傾角之間的關(guān)系模型如圖3(a)所示。從建模分析結(jié)果分析可得，當(dāng)安裝誤差范圍-10°～+10°時，傾角測量誤差處于±0.3°(即超高±7.5 mm)范圍內(nèi);其實(shí)，當(dāng)軌道傾角較小時，傾角測量誤差受安裝誤差影響較小;當(dāng)傾角固定時，傾角的測量誤差隨著安裝誤差的增大而逐漸增大，且呈現(xiàn)非線性變化，隨著安裝誤差的增加傾角的測量誤差急劇增加。為獲得安裝誤差上下限值，在軌道傾角0°～6.68°，安裝誤差0°～6°的范圍內(nèi)進(jìn)行超高誤差分析計算，其超高誤差分布規(guī)律如圖3(b)中所示。從圖3(a),(b)綜合分析，如要滿足±2.5 mm的精度要求，安裝誤差不得大于9°;如要滿足±1 mm的精度要求，安裝誤差不得大于4°;如要滿足±0.5 mm的精度要求，安裝誤差不得大于2.5°。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]一種基于電感變化的傾角傳感器的研究[D]. 宮達(dá)磊.北京郵電大學(xué) 2011



本文編號：3385846