詳細介紹位置傳感器的主要特性

    位置傳感器是能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。在現代工業生產尤其是自動化生產過程中，要用各種位置傳感器來監視和控制生產過程中的各個參數，使設備工作在正常狀態或最佳狀態，并使產品達到最好的質量。因此可以說，沒有眾多的優良的位置傳感器，現代化生產也就失去了基礎。位置傳感器有很多種類，而本文把位置傳感器的一些特性及種類一一總結出來，以便為大家日后的應用提供參考。

 

    位置傳感器的特性

 

    （1）位置傳感器的動態性。動特性是指位置傳感器對隨時間變化的輸入量的響應特性。動態特性輸入信號變化時，輸出信號隨時間變化而相應地變化，這個過程稱為響應。位置傳感器的動態特性是指位置傳感器對隨時間變化的輸入量的響應特性。動態特性好的位置傳感器，當輸入信號是隨時間變化的動態信號時，位置傳感器能及時精確地跟蹤輸入信號，按照輸入信號的變化規律輸出信號。當位置傳感器輸入信號的變化緩慢時，是容易跟蹤的，但隨著輸入信號的變化加快，位置傳感器的及時跟蹤性能會逐漸下降。通常要求位置傳感器不僅能精確地顯示被測量的大小，而且還能復現被測量隨時間變化的規律，這也是位置傳感器的重要特性之一。

 

    （2）位置傳感器的線性度。通常情況下，位置傳感器的實際靜態特性輸出是條曲線而非直線。在實際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數，常用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個近似程度的一個性能指標。擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點相連的理論直線作為擬合直線；或將與特性曲線上各點偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。

 

    （3）位置傳感器的靈敏度。靈敏度是指位置傳感器在穩態工作情況下輸出量變化△y對輸入量變化△x的比值。它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果位置傳感器的輸出和輸入之間顯線性關系，則靈敏度S是一個常數。否則，它將隨輸入量的變化而變化。靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如，某位移位置傳感器，在位移變化1mm時，輸出電壓變化為200mV,則其靈敏度應表示為200mV/mm.當位置傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時，靈敏度可理解為放大倍數。

 

    （4）位置傳感器的穩定性。穩定性表示位置傳感器在一個較長的時間內保持其性能參數的能力。理想的情況是不論什么時候，位置傳感器的特性參數都不隨時間變化。但實際上，隨著時間的推移，大多數位置傳感器的特性會發生改變。這是因為敏感器件或構成位置傳感器的部件，其特性會隨時間發生變化，從而影響位置傳感器的穩定性。

 

    （5）位置傳感器的分辨力。分辨力是指位置傳感器可能感受到的被測量的最小變化的能力。也就是說，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當輸入變化值未超過某一數值時，位置傳感器的輸出不會發生變化，即位置傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當輸入量的變化超過分辨力時，其輸出才會發生變化。通常位置傳感器在滿量程范圍內各點的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標。上述指標若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。

 

    （6）位置傳感器的遲滯性。遲滯特性表征位置傳感器在正向（輸入量增大）和反向（輸入量減小）行程間輸出-輸入特性曲線不一致的程度，通常用這兩條曲線之間的最大差值△MAX與滿量程輸出F·S的百分比表示。遲滯可由位置傳感器內部元件存在能量的吸收造成。

 

    （7）位置傳感器的重復性。重復性是指位置傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續多次變動時所得特性曲線不一致的程度。各條特性曲線越靠近，說明重復性越好，隨機誤差就越小。如圖1-8所示為輸出特性曲線的重復特性，正行程的最大重復性偏差為ARma.反行程的最大重復性偏差為ARmax2.取這兩個最大偏差中的較大者為ARmx,再以其占滿量程輸出的百分數表示，就是重復誤差，即yR一士ARmax×100%（1-11）yFS重復性是反映位置傳感器精密程度的重要指標。同時，重復性的好壞也與許多隨機因素有關，它屬于隨機誤差，要用統計規律來確定。

 

    上面總結了位置傳感器的一些主要特性，下面就把常見的位置傳感器的種類帶給大家。