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，在比率設定的位數(shù)上都應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注意拉線自重帶來的影響。在環(huán)境溫度上應注意由于材料膨脹系數(shù)不同對精度的影響。如果是應用在戶外且測量距離較長的，側(cè)風的影響同樣應予以考慮。

　　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。

　　另外應根據(jù)使用環(huán)境選擇相應的防護等級,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。