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如何提高位移傳感器精度

2022年07月18日 2632

位移傳感器精度是影響自動(dòng)化設(shè)備位移測量與位置定位精度的主要因素。機(jī)械設(shè)備實(shí)際測量誤差包括系統(tǒng)誤差和隨機(jī)性誤差,測量次數(shù)越多,誤差值可能呈現(xiàn)出圍繞某一平均值的兩側(cè)做正態(tài)分布。

 如何提高位移傳感器精度

平均值與目標(biāo)測量值的偏差可反映出自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)誤差大小,離散帶寬則反映了自動(dòng)化設(shè)備隨機(jī)性誤差大小。在現(xiàn)場應(yīng)用中,天沐建議可采取一些必要的措施減小位移傳感器系統(tǒng)誤差,提高設(shè)備的控制精度。

 

加強(qiáng)傳感器結(jié)構(gòu)與電路科學(xué)設(shè)計(jì)、嚴(yán)格控制工藝流程、規(guī)范傳感器安裝與使用,可降低位移傳感器系統(tǒng)誤差。也可以采用電氣補(bǔ)償或者軟件補(bǔ)償?shù)姆椒?,減小系統(tǒng)測量過程中的綜合誤差。誤差補(bǔ)償是人為制造一個(gè)與測量誤差相等,方向相反的數(shù)據(jù)來修正系統(tǒng)誤差,提高設(shè)備的控制精度。因?yàn)橄到y(tǒng)誤差總是大于隨機(jī)誤差,采用補(bǔ)償方法可以取得顯著的效果。

 

電氣補(bǔ)償法是在控制系統(tǒng)中設(shè)置相應(yīng)的間隙補(bǔ)償電路和螺距補(bǔ)償電路,達(dá)到誤差補(bǔ)償?shù)哪康?。常用的電路補(bǔ)償方法有:模擬電路與數(shù)字電路,如:二極陣列開方器,各種對數(shù)、指數(shù)、三角函數(shù)運(yùn)算放大器的數(shù)字控制分段校正與非線性A/D轉(zhuǎn)換等。

 

軟件補(bǔ)償法是利用計(jì)算機(jī)運(yùn)算功能輔助補(bǔ)償消除測量誤差,可以包括螺距累積誤差補(bǔ)償、反向間隙誤差補(bǔ)償以及熱變形誤差補(bǔ)償。還可以根據(jù)定期測量計(jì)算的數(shù)據(jù),補(bǔ)償由于磨損等原因引起的精度誤差。軟件補(bǔ)償法因?yàn)殪`活性強(qiáng),補(bǔ)償量可以自由設(shè)定,在工業(yè)自動(dòng)化測控系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛。

 

常用的軟件補(bǔ)償方法有計(jì)算法與查表法。當(dāng)傳感器輸出電信號與被測參數(shù)之間有確定的比例關(guān)系(或者公式)時(shí),可采用計(jì)算法對自動(dòng)化系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性補(bǔ)償。即在軟件中做好傳感器輸出信號與被測參數(shù)的公式編程,被測參數(shù)經(jīng)過采樣、濾波和信號轉(zhuǎn)換后直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行運(yùn)算,計(jì)算出的數(shù)據(jù)即為補(bǔ)償法處理的輸出數(shù)據(jù)。

 

傳感器性能通常會隨溫度的變化而變化。為了減小溫漂對傳感器精度的影響,常采取一定的溫度補(bǔ)償技術(shù)。常見的有:自補(bǔ)償方法、并聯(lián)補(bǔ)償方法與反饋式補(bǔ)償方法。自補(bǔ)償技術(shù)是利用傳感器自身零部件的溫度特性抵消環(huán)境溫度對傳感器性能的影響;并聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)是在位移傳感器主測量構(gòu)件上并聯(lián)一個(gè)溫度補(bǔ)償電路,使傳感器輸出信號不隨溫度變化而變化;反饋式補(bǔ)償技術(shù)則是利用負(fù)反饋原理保持傳感器特性不受環(huán)境溫度變化影響。

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