拉線位移傳感器影響測量精度誤差的三大因素

　　拉線位移傳感器在設(shè)計、安裝、檢測、計量及使用過程中均需要考慮各種因素對誤差的影響，下面我們介紹下以下三大因素。

　　傳感器的因素

　　根據(jù)JJF1305—2011《線位移傳感器校準規(guī)范》，典型的拉線式位移傳感器的基本誤差一般在±0.05%～±0.5%之間。選擇時還要注意線性度、重復(fù)性、回程誤差等參數(shù)。而在線性度上還要注意全量程百分比及測量數(shù)值的百分比的區(qū)別。如無法確定其誤差應(yīng)該用測長機等儀器對其校準。

　　在分辨力選擇上，建議按需求選擇分辨力，夠用即可。模擬信號傳感器號稱是理論無窮，實際使用時則受到儀表的精度及穩(wěn)定性、重復(fù)性等的影響。而有的數(shù)字信號傳感器號稱分辨力0.001mm，但分辨力高的傳感器有可能與讀取速度低的顯示儀表不匹配，造成數(shù)據(jù)丟失的問題。拉線式位移傳感器按輸出信號分模擬信號和數(shù)字信號。模擬信號分電壓輸出和電流輸出。模擬信號應(yīng)注意傳輸距離的問題，如果傳輸距離過大則嚴重影響精度。模擬信號會有信號干擾、穩(wěn)定性、漂移及負載大小等問題。

　　而數(shù)字輸出分為方波脈沖信號或格雷碼信號。數(shù)字信號一般不存在信號干擾、漂移等問題。數(shù)字輸出型傳感器一般要選增量型，否則無法分辨方向。傳感器在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上要注意其排線是否疊層，不疊層的結(jié)構(gòu)可保證每圈行程一致，重復(fù)精度高。

　　儀表的因素

　　在選擇二次儀表上要注意與傳感器配套的問題。首先儀表在顯示位數(shù)上，在比率設(shè)定的位數(shù)上都應(yīng)滿足整體精度的要求。有的顯示儀表或者使用單片機時比率位數(shù)較少，這就影響了調(diào)整的精度。例如傳感器的最大允許誤差是±0.5%，而比率位數(shù)只能1%地調(diào)整，這樣整體的精度最多只能達到±1%的精度。

　　其次還要注意計數(shù)裝置讀取速度的問題。數(shù)字輸出型的傳感器在運動速度過快時存在嚴重丟數(shù)的情況。造成這種現(xiàn)象的原因是由于顯示儀表或計數(shù)裝置數(shù)據(jù)讀取速度慢的原因，有些儀表是為計數(shù)器而設(shè)計的，這種儀表不能用在拉線位移傳感器上。另外分辨力的因素也很重要。如需應(yīng)用在速度較快的場合如運動速度大于0.5m/s，建議選擇分辨力低的傳感器或讀取速度高的顯示儀表。一般情況下對于0.01mm/脈沖的傳感器，儀表的讀取速度建議≥30Hz。

　　安裝位置及環(huán)境因素的影響

　　安裝時應(yīng)盡量符合阿貝原理，以減少系統(tǒng)誤差。阿貝原理是指在長度測量中，應(yīng)將標準長度量(標準線)安放在被測長度量(被測線)的延長線上。另外盡量使傳感器測量方向與運動方向平行。而如果是測量距離較長而且是水平安裝的情況下應(yīng)注意拉線自重帶來的影響。在環(huán)境溫度上應(yīng)注意由于材料膨脹系數(shù)不同對精度的影響。如果是應(yīng)用在戶外且測量距離較長的，側(cè)風(fēng)的影響同樣應(yīng)予以考慮。

　　但以上幾個因素的影響對位移傳感器都相對較低。比如安裝時傳感器測量方向與運動方向不平行，在1m長的測量長度上，與之垂直的方向偏移了10mm(肉眼可明顯觀察到)。但誤差才增加了0.05mm，即0.005%，相對普通的拉線式位移傳感器±0.05%～±0.5%的誤差來說影響非常小。

　　另外應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境選擇相應(yīng)的防護等級,包括傳感器、儀表、轉(zhuǎn)換器及連接線等。在惡劣的環(huán)境下如果沒有相應(yīng)的防護等級,使用都無法保證,更不用談精度了。選擇不銹鋼的、耐腐蝕的拉線對長期使用是有保障的。