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影響傳感器技術精度因素分析

返回列表 來源:骁銳科技 浏覽:- 發布日期:2018-02-28 16:36:29【

  影響自感傳感器技能精度的要素很多,主要分兩個方面,一方面是外界工作環境條件的影響如溫度改變、電源電壓和頻率的波動等;另一方面是傳感器技能自身固有特性的影響,如線圈電感與銜鐵位移之間的非線性、溝通零位信号的存在等。這些都會造成測量差錯,從而影響傳感器的測量精度。


傳感器

1.電源電壓和頻率的波動影響

電源電壓的波動一般為5%~10%,其波動直接影響傳感器的輸出電壓,一起還會引起傳感器鐵心做感應強度B和磁導率μ的改動,從而使鐵心磁阻發作改變。因而,鐵心磁感應強度的工作點一定要選在磁化曲線的線性段,避免在電源電壓波動時,B值進入飽滿區而使磁導率發作很大改變電源頻率的波動一般較小,頻率改變會使線圈感抗改變,而嚴格對稱的溝通電橋是能夠補償頻率波動影響的。

2.溫度改變的影響溫度改變會引起零部件尺度改動,小氣隙電感式傳感器對于其幾許尺度微小的改變也很敏感。跟着氣隙的改動,傳感器的靈敏度和線性度将發作改動。一起溫度改變還會引起線圈電阻和鐵心磁導率的改變為了補償溫度改變的影響,在結構設計時要合理選擇零件的資料(注意各種資料的膨脹系數之間的合作),在制造和安裝工藝上應使差動式傳感器的兩隻線圈的電氣參數(電阻、電感匝數)和幾許尺度盡可能取得共同。這樣能夠在對稱電橋電路中有效地補償溫度的影響。

3.非線性特性的影響傳感器的線圈電感L與氣隙厚度δ之間為非線性特性,是造成輸出特性非線性的主要原因,為了改進特性的非線性,除了選用差動式結構之外,還必須限制銜鐵的最大位移量。

4.輸出電壓與電源電壓之間的相位差輸出電壓與電源電壓之間存在着一定的相移,即存在與電源電壓相差90°的正交分量使波形失真。消除或抑制正交分量的方法是選用相敏整流電路,以及傳感器應有高Q值。Q值是指線圈的品質要素,是衡量電感器件的主要參數。Q為感抗X與其等效的電阻R的比值,即Q=XDR。線圈的Q值與導線的直流電阻、骨架的介質損耗、屏蔽罩或鐵芯引起的損耗、高頻趨膚效應的影響等要素有關。線圈的Q值愈高,回路的損耗愈小。一般Q值不應低于3~4。

5.零位差錯的影響自感式傳感器技能發生零位差錯的原因有很多,包含:

(1)兩個差動式電感線圈的電氣參數及導磁體的幾許尺度不可能完全對稱;

(2)傳感器具有鐵損及鐵心磁化曲線的非線性;

(3)電源電壓中含有高次諧波;

(4)線圈具有寄生電容,線圈與外殼、鐵心間有分布電容。

零點殘餘電壓的危害很大,它會降低零位鄰近的測量精度,削弱分辨力,嚴重時造成放大器飽滿。

減小零點殘餘電壓的措施包含:削減激勵電源中的諧波成分;減小電感傳感器的勵磁電流使之工作在磁化曲線的線性段。别的,在差動電感電橋的電路中接入兩隻可調電位器,當電橋有開始不平衡電壓時,能夠通過反複調理兩隻電位器,使電橋到達平衡條件,消除不平衡電壓。


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