SCM 4.02-15 1FA

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位移傳感器的分辨率和精度的區(qū)別和聯(lián)系

位移傳感器的分辨率，本質(zhì)上講是多大的位移可以產(chǎn)生可識別的電信號，比如一個(gè)位移傳感器測量物體位移，如果位移在一個(gè)微米以下，探頭沒反應(yīng)，位移超過一個(gè)微米時(shí)，會改變探頭的輸出，那么說這一微米是探頭的分辨率了。

精度則有很多理解，有可能指絕對誤差或者線性度，說白了是你這把尺子準(zhǔn)還是不準(zhǔn)。你測出來的一個(gè)微米，跟計(jì)量機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)微米有多大區(qū)別。

還有人會把重復(fù)性說成精度，其實(shí)他是說在相同的測量條件下，僅僅移開探頭然后復(fù)位到同一個(gè)測量點(diǎn)，測量結(jié)果是否有漂移?；蛘卟灰崎_探頭，只是過一段時(shí)間再看，測量結(jié)果有沒有漂移。

精度和分辨率的關(guān)系好比，你有一把尺子。如果Z小刻度是一個(gè)毫米，那你Z小只能用于測量毫米級別的尺寸，再小的尺寸，你這把尺子無能為力了。如果尺子是剛經(jīng)過計(jì)量機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)的，每一個(gè)毫米跟標(biāo)準(zhǔn)毫米都一樣，沒有偏差，那么精度好，值小。這時(shí)你把尺子加熱拉長，你從尺子讀出來的還是多少毫米，分辨率還是毫米，但是你讀出的毫米已經(jīng)不是真實(shí)值了，精度很差，偏差很大了。

位移傳感器的種類和在應(yīng)用上的優(yōu)缺點(diǎn)

位移傳感器的大致分類

位移傳感器是通過電位器元件將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成與之成線性或任意函數(shù)關(guān)系的電阻、電壓或電流輸出。普通直線電位器和圓形電位器都可分別用作直線位移傳感器和角度位移傳感器。但是，為實(shí)現(xiàn)測量位移目的而設(shè)計(jì)的電位器，要求在位移變化和電阻變化之間有一個(gè)確定關(guān)系。位移傳感器根據(jù)材質(zhì)的不同分為以下幾類：

電位器式位移傳感器的可動電刷與被測物體相連，物體的位移引起電位器移動端的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值，阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。通常在電位器上通以電源電壓，以把電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓輸出。

線繞式電位器由于其電刷移動時(shí)電阻以匝電阻為階梯而變化，其輸出特性亦呈階梯形。如果這種位移傳感器在伺服系統(tǒng)中用作位移反饋元件，則過大的階躍電壓會引起系統(tǒng)振蕩。因此在電位器的制作中應(yīng)盡量減小每匝的電阻值。電位器式傳感器的另一個(gè)主要缺點(diǎn)是易磨損。它的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，輸出信號大，使用方便，價(jià)格低廉。

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霍耳式位移傳感器 它的測量原理是保持霍耳元件（見半導(dǎo)體磁敏元件）的激勵(lì)電流不變，并使其在一個(gè)梯度均勻的磁場中移動，則所移動的位移正比于輸出的霍耳電勢。磁場梯度越大，靈敏度越高；梯度變化越均勻,霍耳電勢與位移的關(guān)系越接近于線性。圖2中是三種產(chǎn)生梯度磁場的磁系統(tǒng)：a系統(tǒng)的線性范圍窄，位移Z=0時(shí)，霍耳電勢≠0；b系統(tǒng)當(dāng)Z2毫米時(shí)具有良好的線性，Z=0時(shí),霍耳電勢=0；c系統(tǒng)的靈敏度高,測量范圍小于1毫米。圖中N、S分別表示正、負(fù)磁。霍耳式位移傳感器的慣性小、頻響高、工作可靠、壽命長，因此常用于將各種非電量轉(zhuǎn)換成位移后再進(jìn)行測量的場合。

光電式位移傳感器 它根據(jù)被測對象阻擋光通量的多少來測量對象的位移或幾何尺寸。特點(diǎn)是屬于非接觸式測量，并可進(jìn)行連續(xù)測量。光電式位移傳感器常用于連續(xù)測量線材直徑或在帶材邊緣位置控制系統(tǒng)中用作邊緣位置傳感器。

位移傳感器的特點(diǎn)

位移傳感器主要由彈性體、電阻應(yīng)變敏感元件和變換電路等組成。用電阻應(yīng)變式微位移傳感器組成位置閉環(huán)控制系統(tǒng)，電阻應(yīng)變式微位移傳感器是將待測位移轉(zhuǎn)換力電阻量變化的裝置。可以將傳感器和微位移驅(qū)動器集成于一體，而無需附加機(jī)構(gòu)，所以靈敏度高、體積小、利息低、位移分辨率較高，但非線性誤差較大，易受溫度影響。

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