技术专题 / 几何与解算

两路一起变小不改角度,为何温漂仍然变大?

公共幅度缩放可以约掉,但偏置、相对增益、噪声和饱和不会一起消失。

核对于 2026.10.24

SIN/COS随温度一起变小,反正切里的公共倍数可以约掉。这句话正确,却不能推出“幅度温漂不会影响系统角度”:真实链路还有偏置、噪声与有限输出范围。

只有公共的非零比例因子会消掉

令归一化位置为u,理想两路为 x=Acos⁡(2πu)x=A\cos(2\pi u)、y=Asin⁡(2πu)y=A\sin(2\pi u)。当 k>0k>0 时:

atan2⁡(ky,kx)=atan2⁡(y,x) \operatorname{atan2}(ky,kx)=\operatorname{atan2}(y,x)

因此相同的正比例幅度变化不改角度。若两路缩放不同,或还残留偏置,这个等式就不再描述完整信号。

一毫伏偏置,在小信号下更贵

设两路基波峰值都是100mV,仅y通道残留+1mV偏置。小扰动下:

δu≃bycos⁡(2πu)2πA \delta u\simeq\frac{b_y\cos(2\pi u)}{2\pi A}

峰值约0.00159圈,即0.573°。若温度只让两路基波同时降到50mV,而这1mV偏置没有一起减小,峰值约变成1.146°。公共幅度本身仍可约掉,变大的是偏置相对基波的比例。

这不是某个AMR器件的温漂指标,只是设定信号的计算。两路各自的偏置方向也会改变角误差相位,不能只测总幅度预测温漂。

相对增益与随机噪声分开看

若x通道增益比y大1%,一阶模型会产生约0.286°峰值的二次角误差。若是两路同增益变化,则没有这一项。两者都叫“增益温漂”,对角度的影响却不同。

固定的输入噪声也会在基波减小时占更大比例。反过来,幅度过大导致放大器或ADC削顶,同样破坏角度;因此系统需要的是有效信号窗口,而不是单纯追求幅度越稳或越大。

温箱里至少保存四个量

在固定机械位置与多个整圈采样中,分别记录两路偏置、基波幅值、幅值比,以及对独立参考的角度残差。保持相同带宽、ADC参考和采样顺序,检查升温与降温是否一致。

先判断公共变化还是差分变化,再决定校准对象。只测桥阻温度系数,或只展示最终角度的静止标准差,都不足以解释整圈角温漂。

如果ADC参考也随电源变化,比例式输出中的某些公共变化会在采样比值里进一步抵消;若参考独立或只影响一条通路,结果又不同。测温漂时应保存传感器供电和ADC参考电压,避免把采样系统的比例变化全部算成磁敏元件漂移。

公开依据

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