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【常见问题】位移传感器使用过程中需要考虑的漂移分量

发表时间:2021-07-14 21:52

在位移传感器的使用过程中会产生以下三类漂移:

  1. 初始漂移。主要是指打开电源后位移传感器的内部温度达到稳定前的这段时间内,通常需要30分钟左右。

  2. 温度漂移。是指环境温度变化时观察到的测量数值的变化量。通常表示为“F.S./℃的**%”。例如:

    1. 测量范围±5mm

    2. 温度特性F.S./℃的0.02%

    3. 环境温度出现10℃变化时的温度漂移表示为:0.02% * 10 mm * 10 ℃ = 20 um。

    4. 如果传感头发出的信号为数字信号,例如直接从探头输出485数字信号,则只需计算位移传感器的温度漂移即可。

    5. 如果传感头发出的信号为模拟信号,例如从探头输出模拟量给数据采集系统,则需要将数据采集系统的温度漂移考虑在内,必须根据数据采集系统的温度规格以类似的计算方式进行估算。

    6. 通过测量位移传感器传感头的内部温度在打开电源后上升了多少度,就可以使用温度漂移的公式计算初始漂移。

  3. 安装结构漂移。

    1. 由安装产生的热漂移分量只适用于测量方向。如果夹具为一体式,则计算传感头和工件间的距离即可。例如:

      1. 工件的距离为30mm

      2. 铝制夹具

      3. 温度变化为10℃

      4. 铝的热膨胀系数为23.2*10e-6(1/℃)

      5. 0.03 m * 23.2 * 10e-6 * 10 = 6.96 um

      6. 通过以上计算方式得出漂移大约为7um。

    2. 安装应力漂移。这个漂移分量很难计算,一方面,通过水平布置传感器,可以消除大部分重力方向上的漂移分量。另一方面,固定传感头的螺丝中的残压很难完全消除。一般来说该压力在安装位移传感器后6至12小时内消失,在此器件会依次产生数um的漂移。


  • 温度漂移的漂移方向是由传感器的温度特性来决定吗?

    • 漂移方向通常无法确定。这是因为温度特性由传感器的光学系统中的位移来控制。由于温度变化,感光镜头、感光元件和反射镜的粘合剂发生膨胀或收缩,从而导致光路位移或失焦。

    • 由于粘合剂的膨胀收缩和光学组件的位移之间的关系取决于组装情况,因此对漂移的控制要视情况而定,位移的方向也会不断变化。


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