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影响传感器技术精度因素分析

返回列表 来源:骁锐科技 浏览:- 发布日期:2018-02-28 16:36:29【

  影响自感传感器技能精度的要素很多,主要分两个方面,一方面是外界工作环境条件的影响如温度改变、电源电压和频率的波动等;另一方面是传感器技能自身固有特性的影响,如线圈电感与衔铁位移之间的非线性、沟通零位信号的存在等。这些都会造成测量差错,从而影响传感器的测量精度。


传感器

1.电源电压和频率的波动影响

电源电压的波动一般为5%~10%,其波动直接影响传感器的输出电压,一起还会引起传感器铁心做感应强度B和磁导率μ的改动,从而使铁心磁阻发作改变。因而,铁心磁感应强度的工作点一定要选在磁化曲线的线性段,避免在电源电压波动时,B值进入饱满区而使磁导率发作很大改变电源频率的波动一般较小,频率改变会使线圈感抗改变,而严格对称的沟通电桥是能够补偿频率波动影响的。

2.温度改变的影响温度改变会引起零部件尺度改动,小气隙电感式传感器对于其几许尺度微小的改变也很敏感。跟着气隙的改动,传感器的灵敏度和线性度将发作改动。一起温度改变还会引起线圈电阻和铁心磁导率的改变为了补偿温度改变的影响,在结构设计时要合理选择零件的资料(注意各种资料的膨胀系数之间的合作),在制造和安装工艺上应使差动式传感器的两只线圈的电气参数(电阻、电感匝数)和几许尺度尽可能取得共同。这样能够在对称电桥电路中有效地补偿温度的影响。

3.非线性特性的影响传感器的线圈电感L与气隙厚度δ之间为非线性特性,是造成输出特性非线性的主要原因,为了改进特性的非线性,除了选用差动式结构之外,还必须限制衔铁的最大位移量。

4.输出电压与电源电压之间的相位差输出电压与电源电压之间存在着一定的相移,即存在与电源电压相差90°的正交分量使波形失真。消除或抑制正交分量的方法是选用相敏整流电路,以及传感器应有高Q值。Q值是指线圈的品质要素,是衡量电感器件的主要参数。Q为感抗X与其等效的电阻R的比值,即Q=XDR。线圈的Q值与导线的直流电阻、骨架的介质损耗、屏蔽罩或铁芯引起的损耗、高频趋肤效应的影响等要素有关。线圈的Q值愈高,回路的损耗愈小。一般Q值不应低于3~4。

5.零位差错的影响自感式传感器技能发生零位差错的原因有很多,包含:

(1)两个差动式电感线圈的电气参数及导磁体的几许尺度不可能完全对称;

(2)传感器具有铁损及铁心磁化曲线的非线性;

(3)电源电压中含有高次谐波;

(4)线圈具有寄生电容,线圈与外壳、铁心间有分布电容。

零点残余电压的危害很大,它会降低零位邻近的测量精度,削弱分辨力,严重时造成放大器饱满。

减小零点残余电压的措施包含:削减激励电源中的谐波成分;减小电感传感器的励磁电流使之工作在磁化曲线的线性段。别的,在差动电感电桥的电路中接入两只可调电位器,当电桥有开始不平衡电压时,能够通过反复调理两只电位器,使电桥到达平衡条件,消除不平衡电压。


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