苏文 龙达峰

【摘要】由于测斜仪测量精度受到加速度计零偏、灵敏度误差和随机噪声等误差源的影响，本文进行了测斜误差机理分析与建模。在此基础上进行了数值仿真分析。结果表明各轴向加速度测量精度对测斜姿态解算影响不同，误差间也呈现出一定的对称关系。本文所采用的误差建模及分析方法对测斜仪传感器的选型以及测斜仪精度的提高具有一定的参考。

【关键词】测斜仪;加速度计;误差分析

Abstract：This paper introduces the principle of accelerometer inclinometer and builds the error model on analysis of error sources in detail.Simulation show that the model of inclinometer based on accelerometer.This model can provide the reference basis for Choice of Sensors and further Error Analysis.

Keywords：Inclinometer System;Accelerometer;Error Analysis

1.引言

测斜仪可以用于测量矿井施工中的钻孔倾角姿态信息，以便施工人员能够掌握钻孔姿态及时调整作业方案[1，2]。传统的测斜方法是基于水泡式原理，通过肉眼分辨水泡移动粗略地判断倾角大小[3]。目前，测斜仪大多采用基于电位器、电感或加速度计传感器作为敏感器件的数字式测斜仪。在实际测量时，通过上述传感器将倾角变换成相应的电信号输出，由相关的解算算法完成钻孔倾角姿态计算[4]。而基于加速度计的测斜仪是根据重力场投影原理进行倾角测量的仪器，是目前最为广泛应用测斜仪器之一，具有体积小、价格便宜、且测量精度较高等优点，但其测量精度受到加速度计传感器的零偏、灵敏度误差以及其它误差源的影响[5]。因此本文针对测斜仪的各种误差源进行误差影响分析，为进一步提高测斜仪测量精度寻找解决方案。

2.基于加速度计的测斜仪测量原理

2.1 测斜仪系统的组成结构

基于加速度计的测斜仪是根据重力场投影原理来进行倾角的测量，利用三轴加速计敏感测斜仪坐标系下的各重力加速度信息，再根据加速度信息完成倾角的计算。……