李雨航,郭輝輝,2*,郭治江,劉婷婷,高 楊
(1.西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院,四川 綿陽 621010;2.特殊環(huán)境機(jī)器人技術(shù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 綿陽 621010)
近年來,碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料的發(fā)展受到廣泛關(guān)注。研究表明,將石墨烯擴(kuò)散至環(huán)氧樹脂中將得到力學(xué)、導(dǎo)電[1]和導(dǎo)熱[2]性能良好的復(fù)合材料,可應(yīng)用于柔性傳感器、飛機(jī)機(jī)翼除冰等場(chǎng)合[3]。然而,碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料的制備流程較多且方法較為復(fù)雜,在制備時(shí)容易出現(xiàn)各種缺陷或損傷。作為測(cè)量應(yīng)變的敏感元件時(shí),復(fù)合薄膜因缺陷的存在將會(huì)產(chǎn)生噪聲,使得測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大誤差。作為發(fā)熱材料使用時(shí),缺陷將導(dǎo)致局部熱度偏差,使其無法達(dá)到預(yù)定溫度。因此,在使用前或使用中需準(zhǔn)確、快速地檢測(cè)出復(fù)合薄膜的內(nèi)部損傷。
現(xiàn)有檢測(cè)方法包括:熱成像法、射線法、超聲法等。熱成像法利用紅外成像儀器檢測(cè)物體內(nèi)部溫差成像,通常在同一物體表面或內(nèi)部并無較大溫差,這將會(huì)影響檢測(cè)精度,導(dǎo)致其無法分辨微小損傷。且紅外成像儀不能穿過透明的障礙物檢測(cè)目標(biāo)熱度,無法對(duì)較遠(yuǎn)處或有遮擋物體進(jìn)行損傷檢測(cè)[4];射線法由于需要使用射線膠片等耗材,大幅提高了檢測(cè)成本,并且膠片評(píng)定周期過長(zhǎng),不能做到損傷的實(shí)時(shí)檢測(cè)[5]。超聲Lamb 波檢測(cè)作為一種有效的超聲自檢測(cè)技術(shù),在板材及薄膜結(jié)構(gòu)的損傷檢測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用。其特點(diǎn)是傳播范圍廣、傳播速度快和幅值衰減較小。從而決定了Lamb 波在板內(nèi)傳播時(shí)能夠擴(kuò)散至整個(gè)結(jié)構(gòu),且對(duì)凹槽、裂隙、孔洞有較高的敏感度[6]。
此前已有一些關(guān)于超聲Lamb 波的檢測(cè)方法,Wu 等[7]均勻平鋪傳感點(diǎn)4×4 陣列至整個(gè)板面,由單一激勵(lì)源進(jìn)行激勵(lì),分析了影響損傷成像的多個(gè)參數(shù),優(yōu)化了傳感網(wǎng)絡(luò)與橢圓影響區(qū)域的大小,但是并沒有給出損傷與檢測(cè)通道之間的關(guān)系,無法準(zhǔn)確判斷損傷交點(diǎn)的權(quán)重,可能產(chǎn)生誤判。張倩昀等[8]排布了8 個(gè)壓電傳感器于材料中心位置來檢測(cè)復(fù)合材料損傷,并通過使用能量損傷因子表征了復(fù)合材料板的沖擊損傷與傳感通道的位置關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)合材料沖擊損傷的定位,但是損傷檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際損傷存在21%的位置誤差。王莉等[9]以中心激勵(lì)源激勵(lì),以在四個(gè)傳感點(diǎn)接收信號(hào)的方式提取損傷信息,改進(jìn)了橢圓定位算法,將損傷響應(yīng)波群速度與損傷散射波群速度分開計(jì)算,提取出了損傷位置,相比于提取采用單一群波速的具有較高的準(zhǔn)確度,但檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng),比能量因子法慢一倍以上,而且檢測(cè)通道數(shù)仍較少,可能導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)較大誤差。
本次研究針對(duì)多損傷、檢測(cè)誤差較大及檢測(cè)速度較慢等問題,提出了一種改進(jìn)的基于超聲蘭姆(Lamb)波的損傷檢測(cè)方法,可實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的多損傷檢測(cè)及云圖顯示。
石墨烯均勻分布在環(huán)氧樹脂薄膜之內(nèi)時(shí)(如圖1所示),可在聚合物中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。其電導(dǎo)率σ與石墨烯體積分?jǐn)?shù)P、臨界體積分?jǐn)?shù)Pc之差的n次方成正比,n為與材料種類有關(guān)的常數(shù),臨界體積分?jǐn)?shù)也稱為材料的滲流閾值,石墨烯含量超過此值將導(dǎo)致其導(dǎo)電性能產(chǎn)生巨大飛躍[10-11],具體表現(xiàn)為當(dāng)超聲波(GUW)穿過薄膜局部時(shí),改變了局部石墨烯的間隙,觸發(fā)隧穿效應(yīng)— 當(dāng)兩個(gè)相鄰導(dǎo)電顆粒之間的絕緣勢(shì)壘變得比臨界閾值薄時(shí),電子將能夠穿過原本不能穿過的勢(shì)壘,從而改變了隧穿電阻值[12-13],使得薄膜局部電阻值也隨之發(fā)生變化。
圖1 擴(kuò)散了石墨烯的環(huán)氧樹脂復(fù)合薄膜示意圖
隧穿效應(yīng)賦予了石墨烯-環(huán)氧樹脂復(fù)合薄膜半導(dǎo)體特性,且對(duì)超聲波有準(zhǔn)確的響應(yīng)能力,本研究正是利用石墨烯-環(huán)氧樹脂的這種機(jī)電特性,檢測(cè)與定位薄膜內(nèi)部存在的損傷。
在石墨烯-環(huán)氧樹脂薄膜表面某點(diǎn)施加超聲機(jī)械波激勵(lì),將會(huì)產(chǎn)生超聲Lamb 波在薄膜內(nèi)部擴(kuò)散,當(dāng)Lamb 波到達(dá)感應(yīng)點(diǎn)時(shí),使得感應(yīng)點(diǎn)間石墨烯粒子網(wǎng)格間距改變發(fā)生隧穿效應(yīng),進(jìn)而改變了電阻大小。第一到達(dá)波為沿直達(dá)路徑傳播的損傷響應(yīng)信號(hào),其變化規(guī)律與Lamb 波相同,第二到達(dá)波為經(jīng)過損傷區(qū)域沿散射路徑傳播的損傷散射信號(hào)如圖2 所示,因其經(jīng)過了損傷區(qū)域,改變了Lamb 波的幅值以及頻率,攜帶損傷信息[14]。
圖2 Lamb 波在薄膜內(nèi)部傳播示意圖
損傷散射信號(hào)與損傷響應(yīng)信號(hào)并非同時(shí)被電極對(duì)接收,在電極對(duì)得到超聲信號(hào)后,我們可從線性區(qū)域內(nèi)得到損傷信號(hào)特性,采用針對(duì)超聲Lamb 波的飛行時(shí)間測(cè)量法(ToF),容易捕捉到損傷信號(hào)的損傷特征。首先需要提取出損傷響應(yīng)信號(hào)與損傷散射信號(hào)到達(dá)感應(yīng)點(diǎn)時(shí)間差Δt:
式中:L1為激勵(lì)點(diǎn)到損傷中心的距離,L2為損傷中心到感應(yīng)點(diǎn)的距離,L3為激勵(lì)點(diǎn)到感應(yīng)點(diǎn)的距離,V1為L(zhǎng)amb 波響應(yīng)信號(hào)的傳播速度,V2為損傷散射信號(hào)的傳播速度[15]。其中:
由此可確定式(1)的解,其在坐標(biāo)系中形成以激勵(lì)點(diǎn)和傳感點(diǎn)為兩個(gè)焦點(diǎn)的橢圓或類橢圓軌跡,橢圓邊界則代表損傷區(qū)域中心的所有可能位置,通過從另一個(gè)傳感路徑中提取出的ToF 結(jié)果,也可以確定新的(xd,yd),如圖3 所示。因此在制備的石墨烯—環(huán)氧樹脂薄膜表面設(shè)置了條件允許下的更多感應(yīng)點(diǎn),用以創(chuàng)造更多路徑,使得同一坐標(biāo)系中能夠產(chǎn)生更多橢圓。
圖3 基于飛行時(shí)間測(cè)量的橢圓成像
在上述過程中,雖然得到了圖3 所示橢圓成像圖形,但由多個(gè)橢圓產(chǎn)生了多個(gè)交點(diǎn),其中包括真實(shí)交點(diǎn)和冗余交點(diǎn)[16]。
為確定真實(shí)交點(diǎn)所在位置,我們使用了基于概率檢驗(yàn)的損傷成像像算法(PDI)[17-18]中對(duì)橢圓路徑進(jìn)行權(quán)重分析的功能,從而使得每個(gè)橢圓在進(jìn)行橢圓成像時(shí),都賦予其對(duì)應(yīng)的損傷權(quán)重,能夠有效減少冗余交點(diǎn)或區(qū)域重疊對(duì)結(jié)果的影響。通過:
計(jì)算出某條路徑Rx由傳播距離所確定的權(quán)重系數(shù)A(x,y)[19],其中β為控制橢圓面積大小的常量參數(shù),其數(shù)值由薄膜材料決定,石墨烯-環(huán)氧樹脂的β為1.05[15]。權(quán)重系數(shù)可初步代表坐標(biāo)系內(nèi)交點(diǎn)的能量分布。交點(diǎn)所在位置的實(shí)際場(chǎng)強(qiáng)度可以由權(quán)重系數(shù)表示為:
式中:n為所有橢圓交點(diǎn)的點(diǎn)集中(x,y)交點(diǎn)出現(xiàn)次數(shù),S(x,y)在算法中賦予交點(diǎn)可以更精確反應(yīng)某點(diǎn)對(duì)損傷位置的重要程度,真實(shí)交點(diǎn)使得損傷邊界更快收斂到損傷中心并忽略所有冗余交點(diǎn)對(duì)損傷的影響,通過交點(diǎn)初步判斷損傷位置,上述原理與過程以及改進(jìn)方法總結(jié)見圖4 所示的檢測(cè)原理框圖。
圖4 檢測(cè)原理框圖
本研究中的待測(cè)材料為300 mm×300 mm 的正方形石墨烯-環(huán)氧樹脂復(fù)合薄膜,石墨烯體積分?jǐn)?shù)為0.864 7 時(shí),薄膜具有良好介電性能,電導(dǎo)率為8.36×10-5S/m[15],預(yù)設(shè)坐標(biāo)系原點(diǎn),分別在每條邊的邊緣處機(jī)械連接了8 對(duì)銀制電極和1 個(gè)壓電陶瓷晶片并賦予坐標(biāo)位置,具體位置坐標(biāo)見表1。機(jī)械連接法無需對(duì)復(fù)合材料薄膜進(jìn)行表面預(yù)處理,工藝簡(jiǎn)單,對(duì)原待測(cè)材料不會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性損傷,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化[20-21]。使用聚酰亞胺塑料制備了帶有電極對(duì)陣列與壓電陶的柔性電路檢測(cè)單元,檢測(cè)單元為外邊長(zhǎng)為300 mm×300 mm 內(nèi)邊長(zhǎng)為208 mm×208 mm的正方形鏤空結(jié)構(gòu),如圖5(a)所示。使用時(shí),將檢測(cè)單元扣壓于待測(cè)薄膜表面,使得電極和壓電陶瓷與薄膜充分連接,通過FPC 排線傳輸激勵(lì)信號(hào)至壓電陶瓷與傳輸響應(yīng)信號(hào)返回至上位機(jī),如圖5(b)所示。
表1 電極對(duì)及壓電片位置坐標(biāo) 單位:mm
圖5 檢測(cè)單元與連接方式示意圖
同時(shí),開發(fā)了包括硬件和軟件部分的檢測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)一共由三個(gè)核心模塊組成:①可控信號(hào)發(fā)生模塊,該模塊受單片機(jī)控制,可向復(fù)合材料薄膜表面各個(gè)壓電陶瓷晶片分別發(fā)送中心頻率為180 kHz 的正弦波電壓信號(hào)。②AD 轉(zhuǎn)換模塊由惠斯通電橋與采集卡(Smacq-U1252A 型)組成,至高可以采集頻率為500 kHz 的Lamb 波信號(hào),并可以將數(shù)字信號(hào)傳送至上位機(jī)并保存。③上位機(jī)分析程序,該程序能夠?qū)ζ渌麅蓚€(gè)模塊進(jìn)行統(tǒng)一控制,同時(shí)對(duì)傳送回上位機(jī)的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并進(jìn)行損傷成像。特別地,在轉(zhuǎn)換模塊中加入了微控制單元(MCU),能夠自動(dòng)按照時(shí)序進(jìn)行選擇、采集和轉(zhuǎn)換工作,確保了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度,系統(tǒng)框圖如圖6 所示。
圖6 檢測(cè)系統(tǒng)框圖
在1.1 節(jié)中按照檢測(cè)通道賦予了交點(diǎn)權(quán)重,并且根據(jù)交點(diǎn)出現(xiàn)次數(shù)結(jié)合權(quán)重判斷了交點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),但出現(xiàn)多點(diǎn)強(qiáng)場(chǎng)或者多點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同時(shí),某些弱場(chǎng)強(qiáng)交點(diǎn)引導(dǎo)的損傷可能會(huì)被忽略,從而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)較大偏差。因此,本研究采用核密度估計(jì)算法改進(jìn)了橢圓定位方法,對(duì)密集交點(diǎn)的坐標(biāo)分布進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),在二維坐標(biāo)系中提取出可能出現(xiàn)損傷的坐標(biāo)范圍,將點(diǎn)集的密集程度表示在云圖中。核密度估計(jì)是估計(jì)概率密度函數(shù)的非參數(shù)化方法,通過:
能夠判斷樣本總量在單一坐標(biāo)軸上的概率密度性質(zhì),其中x1,x2,…,xn為獨(dú)立同分布F的所有樣本點(diǎn),K(x)為核函數(shù)(積分為1),h為一平滑參數(shù),核函數(shù)與其密度估計(jì)函數(shù)可分別表示為:
在樣本總量N足夠多的情況下,能夠得到單一坐標(biāo)周上概率密度函數(shù)ph(x)的較好表示。圖7中,給出了多個(gè)隨機(jī)點(diǎn)并比較了正態(tài)分布和核密度估計(jì)的結(jié)果,通過核密度估計(jì)不僅使得函數(shù)變得平滑連續(xù),而且進(jìn)一步提高了概率分辨率,加快了收斂速度,使得檢測(cè)結(jié)果更加精確。
圖7 隨機(jī)點(diǎn)正態(tài)分布與核密度估計(jì)結(jié)果比較
對(duì)預(yù)制無損傷復(fù)合材料薄膜測(cè)試,得到了圖8中的波形。通過上位機(jī)控制激勵(lì)源模塊,向復(fù)合材料薄膜激勵(lì)點(diǎn)(坐標(biāo)位置(25,150)mm)發(fā)送了中心頻率為180 kHz 的正弦信號(hào),而后從壓電陶瓷晶片激勵(lì)點(diǎn)捕獲到的信號(hào)如圖8(a)所示,在傳感點(diǎn)1(275,45)mm 捕獲到的無損傷散射信號(hào)如圖8(b)所示。從0 時(shí)刻開始激勵(lì),到信號(hào)傳遞至傳感點(diǎn)1,總共耗時(shí)101.2 μs,測(cè)試與理論計(jì)算結(jié)果相符。信號(hào)中存在噪聲,考慮為石墨烯納米顆粒與滲透?jìng)鞲芯W(wǎng)絡(luò)形成的復(fù)合材料的固有導(dǎo)電性所致,環(huán)境中聲場(chǎng)也可能引起薄膜振動(dòng)產(chǎn)生少量噪聲,因此對(duì)材料中Lamb 波信號(hào)的信噪比進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),其數(shù)值處于可接受水平內(nèi),見表2。
表2 無損薄膜激勵(lì)源與傳感點(diǎn)信噪比
圖8 無損薄膜信號(hào)波形
使用上述方法對(duì)表面設(shè)置有32 對(duì)電極對(duì)的損傷薄膜進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)前通過錘壓使得材料在以(180,250)mm 為中心產(chǎn)生10 mm×10 mm 大小凹陷損傷,后從激勵(lì)點(diǎn)1(25,150)mm、感應(yīng)點(diǎn)1(275,45)mm 和感應(yīng)點(diǎn)2(275,135)mm 得到Lamb 波信號(hào)波形,如圖9 所示。同樣f,對(duì)損傷薄膜中Lamb 波信噪比進(jìn)行分析,得出與無損薄膜相同結(jié)論,噪聲對(duì)信號(hào)的影響仍在可控范圍內(nèi),見表3。
表3 損傷薄膜激勵(lì)源與傳感點(diǎn)信噪比
圖9 損傷復(fù)合材料薄膜信號(hào)波形
圖9 中激勵(lì)信號(hào)(Excitation)從0 時(shí)刻開始激勵(lì)壓電陶瓷晶片,在傳感點(diǎn)收到的信號(hào)中存在Lamb波響應(yīng)信號(hào)與損傷散射信號(hào),二者分界線為變異值(Variation Value)所在時(shí)刻,未到變異時(shí)刻為L(zhǎng)amb波響應(yīng)信號(hào),到達(dá)變異時(shí)刻后,信號(hào)變?yōu)長(zhǎng)amb 波響應(yīng)信號(hào)與損傷散射信號(hào)的疊加態(tài)。Sensor1(感應(yīng)點(diǎn)1)中信號(hào)疊加開始于Lamb 波響應(yīng)信號(hào)的第四周期開始時(shí)刻,Sensor2(感應(yīng)點(diǎn)2)中始于Lamb 波響應(yīng)信號(hào)的第四周期結(jié)束,與之對(duì)應(yīng)的為激勵(lì)信號(hào)在第四周期開始與結(jié)束的波形變化。
顯而易見,感應(yīng)點(diǎn)收到散射波后,其信號(hào)的幅值以及頻率發(fā)生改變(如圖9 中圓圈標(biāo)記位置)。程序分別比對(duì)兩個(gè)傳感點(diǎn)與激勵(lì)源信號(hào)得出,在Sensor1中變異值出現(xiàn)在128.4 μs,此時(shí)損傷散射信號(hào)到達(dá)傳感點(diǎn),Sensor2 中損傷散射信號(hào)到達(dá)傳感點(diǎn)的時(shí)間為124.02 μs。根據(jù)此前的測(cè)量,Lamb 波響應(yīng)信號(hào)到達(dá)Sensor1 的時(shí)刻為101.2 μs,到達(dá)Sensor 2 的時(shí)刻為93.02 μs,在程序中計(jì)算出Δt1=27.2 μs、Δt2=31.0 μs,對(duì)所有感應(yīng)點(diǎn)逐一提取Δt,并進(jìn)行橢圓成像,圖像如圖10(a)所示。在板材表面使用同樣方法制造尺寸相同的新?lián)p傷,損傷中心位于(50,150)mm,產(chǎn)生多損傷復(fù)合材料薄膜。以上述方法進(jìn)一步對(duì)所有電極對(duì)通道的橢圓進(jìn)行計(jì)算,得到32 個(gè)橢圓重合在一個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)的圖像,如圖10(b)所示,同時(shí)產(chǎn)生大量交點(diǎn)。
圖10 薄膜損傷的初步橢圓成像
使用二維密度估計(jì)時(shí),當(dāng)損傷區(qū)域的損傷概率大于99.975%時(shí),可認(rèn)為損傷一定出現(xiàn)在該區(qū)域內(nèi)部。對(duì)保存的交點(diǎn)坐標(biāo)集進(jìn)行核密度估計(jì),得到的云圖顯示結(jié)果如圖11 所示。
圖11 核密度估計(jì)及云圖顯示結(jié)果
圖11(a)所示單損傷核密度估計(jì)中,橢圓交點(diǎn)導(dǎo)致的損傷中心梯度能量場(chǎng)強(qiáng)度最高,能量因子為5.6,損傷概率大于99.977%,即確定為損傷在中心等高線內(nèi)部,此時(shí)與真實(shí)損傷位置相比,其損傷定位誤差約為3.33%。第二梯度的能量因子為4.8,予以忽略。在圖11(b)所示多損傷橢圓成像中,出現(xiàn)了兩個(gè)密集點(diǎn)集,核密度估計(jì)其權(quán)重與場(chǎng)強(qiáng),得到了兩個(gè)中心場(chǎng)強(qiáng)較高的梯度塊,中心梯度場(chǎng)強(qiáng)能量因子分別為7.5與6.0。當(dāng)能量因子為7.5 時(shí),損傷概率大于99.988%,即可確定為損傷在中心等高線內(nèi)部,此時(shí)與真實(shí)損傷位置相比,其損傷定位誤差約為5.2%;當(dāng)能量因子為6.0 時(shí),損傷概率大于99.982%,亦可確定為損傷在中心等高線內(nèi)部,此時(shí)與真實(shí)損傷位置相比,其損傷定位誤差約為7.3%。
成像算法結(jié)果誤差總結(jié)見表4,實(shí)驗(yàn)中單一損傷的損傷位置提取誤差為3.33%,在其他位置也進(jìn)行了單損傷檢測(cè),最大位置誤差(檢測(cè)出的損傷中心坐標(biāo)結(jié)果在某一坐標(biāo)軸上的最大偏移量)不超過6%。
表4 檢測(cè)結(jié)果
多損傷檢測(cè)中,由于路徑權(quán)重分配的問題導(dǎo)致各損傷中心能量場(chǎng)強(qiáng)度不同,從而使得某一處損傷與其他損傷對(duì)比后限制了最大能量因子,產(chǎn)生了更大誤差,在實(shí)驗(yàn)中,最大誤差被限制在7.3%以內(nèi),平均水平為6.6%,仍然具有較高參考價(jià)值,能夠體現(xiàn)實(shí)際損傷位置。在本次實(shí)驗(yàn)中,不使用核密度估計(jì),而從損傷權(quán)重直接判斷單損傷(180,250)的橢圓成像的概率云圖如圖12(a)所示。此時(shí)中心梯度能量因子為5.6,損傷概率大于99.983%,可確定損傷位置。然而,由于定位范圍擴(kuò)大,引起定位誤差增加至6.25%;直接利用橢圓定位法得到的損傷概率云圖如圖12(b)所示,中心能量場(chǎng)能量因子為7.0,損傷概率大于99.979%,亦可確定損傷位置。同樣由于定位范圍擴(kuò)大,引起定位誤差增加至5.42%。
圖12 未引入核密度估計(jì)的損傷云圖
對(duì)比結(jié)果見表5,表5 中還加入了其他文獻(xiàn)中檢測(cè)方法的位置誤差以進(jìn)行比對(duì),顯然,通過核密度估計(jì)的損傷概率云圖定位的位置誤差更小,更能真實(shí)反應(yīng)出損傷中心所在位置。
表5 對(duì)比結(jié)果
本研究實(shí)現(xiàn)了對(duì)石墨烯-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料薄膜的損傷檢測(cè),并以核密度估計(jì)算法改進(jìn)了橢圓定位算法。結(jié)果能夠較好表示損傷橢圓成像交點(diǎn)集合的密集程度,也能用于多損傷復(fù)合材料薄膜的損傷分析。經(jīng)過優(yōu)化的基于Lamb 波損傷成像方法能夠?qū)κ?環(huán)氧樹脂復(fù)合薄膜單一或多個(gè)損傷進(jìn)行識(shí)別、檢測(cè)和成像,并且具有較高的準(zhǔn)確度和較快的檢測(cè)速度。實(shí)驗(yàn)中,單一損傷的位置誤差為3.3%,多損傷檢測(cè)中最小位置誤差為5.2%,最大位置誤差為7.3%。