利用BP (Back Propagation)神经网络来校准倾角传感器的精度

倾角传感器在使用过程中通常会受多个不定参数的影响,有时候甚至受多个非目标因素的影响,这样会照成倾角传感器性能的不稳定,测量的指标不准确,测量的精度低等问题。电解质型倾角传感器由于其工作原理和内部结构容易受温度的影响,输出电压受到温度的交叉轴灵敏度影响很明显。

针对电解质型倾角传感器对倾角和温度的交叉灵敏度问题,采用BP神经网络法对其输出电压进行数据融合,以消除温度对电解质型倾角传感器的影响。通过实验标定了传感器在各种温度环境下的电压输出,构建了神经网络对其进行数据融合。结果表明:该方法能很好地抑制倾角传感器的交叉灵敏度,提高了其测量准确度。适合高精度要求下平台倾角测量。

BP神经网络用来校准倾角传感器的三个基本映射图

即 误差反传误差反向传播算法的学习过程,由信息的正向传播和误差的反向传播两个过程组成。输入层各神经元负责接收来自外界的输入信息,并传递给中间层各神经元;中间层是内部信息处理层,负责信息变换,根据信息变化能力的需求,中间层可以设计为单隐层或者多隐层结构;最后一个隐层传递到输出层各神经元的信息,经进一步处理后,完成一次学习的正向传播处理过程,由输出层向外界输出信息处理结果。当实际输出与期望输出不符时,进入 误差的反向传播阶段。 误差通过输出层,按的方式修正各层权值,向隐层、输入层逐层反传。周而复始的信息正向传播和误差反向传播过程,是各层权值不断调整的过程,也是神经网络学习训练的过程,此过程一直进行到网络输出的误差减少到可以接受的程度。

倾角传感器中利用BP神经网络对电解质型倾角传感器进行交叉轴的灵敏度进行补偿,有效果抑制了传感器的交叉灵敏度,稳定了传感器的静态性能,从而提高倾角传感器的准确度。

直川科技MEMS倾角传感器有进行温度补偿以及线性补偿,精度可达0.001度。


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