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如何提高位移传感器精度

2022年07月18日 206

位移传感器精度是影响自动化设备位移测量与位置定位精度的主要因素。机械设备实际测量误差包括系统误差和随机性误差,测量次数越多,误差值可能呈现出围绕某一平均值的两侧做正态分布。

 如何提高位移传感器精度

平均值与目标测量值的偏差可反映出自动化设备系统误差大小,离散带宽则反映了自动化设备随机性误差大小。在现场应用中,天沐建议可采取一些必要的措施减小位移传感器系统误差,提高设备的控制精度。

 

加强传感器结构与电路科学设计、严格控制工艺流程、规范传感器安装与使用,可降低位移传感器系统误差。也可以采用电气补偿或者软件补偿的方法,减小系统测量过程中的综合误差。误差补偿是人为制造一个与测量误差相等,方向相反的数据来修正系统误差,提高设备的控制精度。因为系统误差总是大于随机误差,采用补偿方法可以取得显著的效果。

 

电气补偿法是在控制系统中设置相应的间隙补偿电路和螺距补偿电路,达到误差补偿的目的。常用的电路补偿方法有:模拟电路与数字电路,如:二极阵列开方器,各种对数、指数、三角函数运算放大器的数字控制分段校正与非线性A/D转换等。

 

软件补偿法是利用计算机运算功能辅助补偿消除测量误差,可以包括螺距累积误差补偿、反向间隙误差补偿以及热变形误差补偿。还可以根据定期测量计算的数据,补偿由于磨损等原因引起的精度误差。软件补偿法因为灵活性强,补偿量可以自由设定,在工业自动化测控系统应用最为广泛。

 

常用的软件补偿方法有计算法与查表法。当传感器输出电信号与被测参数之间有确定的比例关系(或者公式)时,可采用计算法对自动化系统测量数据进行非线性补偿。即在软件中做好传感器输出信号与被测参数的公式编程,被测参数经过采样、滤波和信号转换后直接进入计算机程序进行运算,计算出的数据即为补偿法处理的输出数据。

 

传感器性能通常会随温度的变化而变化。为了减小温漂对传感器精度的影响,常采取一定的温度补偿技术。常见的有:自补偿方法、并联补偿方法与反馈式补偿方法。自补偿技术是利用传感器自身零部件的温度特性抵消环境温度对传感器性能的影响;并联补偿技术是在位移传感器主测量构件上并联一个温度补偿电路,使传感器输出信号不随温度变化而变化;反馈式补偿技术则是利用负反馈原理保持传感器特性不受环境温度变化影响。

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