影響直線位移傳感器線性精度因素技術(shù)分析

　　線性精度是描述位移傳感器靜態(tài)特性的一個(gè)重要指標(biāo)。在被測輸入量處于穩(wěn)定狀態(tài)前提下，傳感器輸出校準(zhǔn)曲線與擬合直線間的最大偏差與滿量程輸出的百分比（線性度又稱為非線性誤差）。線性度越小，表明位移傳感器線性特性越好，測量精準(zhǔn)度越高。為適應(yīng)自動(dòng)化設(shè)備伺服控制系統(tǒng)日益增長的高精度測控需求，如果改進(jìn)原位移傳感器加工工藝，提高其測量精度與穩(wěn)定性，也成為生產(chǎn)廠家孜孜追求的目標(biāo)。

　　電位計(jì)原理直線位移傳感器是目前國內(nèi)外自動(dòng)化設(shè)備廣泛使用的一種位移傳感器，傳感器主要由電刷與碳膜板組成，采用電阻分壓原理接入測控系統(tǒng)，輸出直流電壓信號(hào)。電位計(jì)原理直線位移傳感器具有機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單牢固，受溫濕度與電磁場等因素影響較小，分辨率高，成本低，安裝使用方便等優(yōu)。傳感器為接觸式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，絕對(duì)位置測量型位移傳感器。

　　電位計(jì)原理直線位移傳感器線性精度與傳感器總阻值大小無關(guān)，主要取決于傳感器電阻板阻值均勻程度（即線性度）。理論上講，隨著環(huán)境溫度升高，電阻體內(nèi)電子的活躍程度升高，會(huì)造成傳感器阻值上升。鑒于溫度升高對(duì)傳感器碳膜板各處的阻值影響幾乎一致，因此溫度變化不會(huì)影響到直線位移傳感器信號(hào)輸出的線性度。同樣道理，環(huán)境濕度增加時(shí)，傳感器電阻板阻值會(huì)逐漸增大（直至環(huán)境濕度達(dá)到飽和狀態(tài)），但是碳膜板阻值線性度不發(fā)生變化，信號(hào)輸出的線性度同樣也不受影響。在外界電場、熱等作用下，碳膜板吸附水分子膜被擊穿或者解吸附，電阻板阻值還可以逐漸降低，直至恢復(fù)原來狀態(tài)。

　　但是直線位移傳感器從設(shè)計(jì)、裝配到應(yīng)用環(huán)節(jié)等，均無法避免接觸電阻與不對(duì)稱電阻的影響。例如：電刷與碳膜板焊接工藝引起的阻值變化；傳感器電刷與碳膜板之間存在的接觸電阻變化等。因此，直線位移傳感器長期使用，電刷與碳膜板逐漸磨損，可造成傳感器阻值線性度緩慢下降，進(jìn)而影響傳感器輸出信號(hào)線性度。當(dāng)受外界溫濕度變化影響時(shí)，此現(xiàn)象更加明顯。