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如何提高位移傳感器精度

2022年07月18日 2569

位移傳感器精度是影響自動化設備位移測量與位置定位精度的主要因素。機械設備實際測量誤差包括系統(tǒng)誤差和隨機性誤差,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

平均值與目標測量值的偏差可反映出自動化設備系統(tǒng)誤差大小,離散帶寬則反映了自動化設備隨機性誤差大小。在現(xiàn)場應用中,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,提高設備的控制精度。

 

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

 

電氣補償法是在控制系統(tǒng)中設置相應的間隙補償電路和螺距補償電路,達到誤差補償?shù)哪康?。常用的電路補償方法有: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。

 

軟件補償法是利用計算機運算功能輔助補償消除測量誤差,可以包括螺距累積誤差補償、反向間隙誤差補償以及熱變形誤差補償。還可以根據(jù)定期測量計算的數(shù)據(jù),補償由于磨損等原因引起的精度誤差。軟件補償法因為靈活性強,補償量可以自由設定,在工業(yè)自動化測控系統(tǒng)應用最為廣泛。

 

常用的軟件補償方法有計算法與查表法。當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,可采用計算法對自動化系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)進行非線性補償。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)換后直接進入計算機程序進行運算,計算出的數(shù)據(jù)即為補償法處理的輸出數(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償技術(shù)。常見的有:自補償方法、并聯(lián)補償方法與反饋式補償方法。自補償技術(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)補償技術(shù)是在位移傳感器主測量構(gòu)件上并聯(lián)一個溫度補償電路,使傳感器輸出信號不隨溫度變化而變化;反饋式補償技術(shù)則是利用負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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