详细介绍位置传感器的主要特性

    位置传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种位置传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的位置传感器，现代化生产也就失去了基础。位置传感器有很多种类，而本文把位置传感器的一些特性及种类一一总结出来，以便为大家日后的应用提供参考。

 

    位置传感器的特性

 

    （1）位置传感器的动态性。动特性是指位置传感器对随时间变化的输入量的响应特性。动态特性输入信号变化时，输出信号随时间变化而相应地变化，这个过程称为响应。位置传感器的动态特性是指位置传感器对随时间变化的输入量的响应特性。动态特性好的位置传感器，当输入信号是随时间变化的动态信号时，位置传感器能及时精确地跟踪输入信号，按照输入信号的变化规律输出信号。当位置传感器输入信号的变化缓慢时，是容易跟踪的，但随着输入信号的变化加快，位置传感器的及时跟踪性能会逐渐下降。通常要求位置传感器不仅能精确地显示被测量的大小，而且还能复现被测量随时间变化的规律，这也是位置传感器的重要特性之一。

 

    （2）位置传感器的线性度。通常情况下，位置传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中，为使仪表具有均匀刻度的读数，常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度（非线性误差）就是这个近似程度的一个性能指标。拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线；或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线，此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。

 

    （3）位置传感器的灵敏度。灵敏度是指位置传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。它是输出一输入特性曲线的斜率。如果位置传感器的输出和输入之间显线性关系，则灵敏度S是一个常数。否则，它将随输入量的变化而变化。灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。例如，某位移位置传感器，在位移变化1mm时，输出电压变化为200mV,则其灵敏度应表示为200mV/mm.当位置传感器的输出、输入量的量纲相同时，灵敏度可理解为放大倍数。

 

    （4）位置传感器的稳定性。稳定性表示位置传感器在一个较长的时间内保持其性能参数的能力。理想的情况是不论什么时候，位置传感器的特性参数都不随时间变化。但实际上，随着时间的推移，大多数位置传感器的特性会发生改变。这是因为敏感器件或构成位置传感器的部件，其特性会随时间发生变化，从而影响位置传感器的稳定性。

 

    （5）位置传感器的分辨力。分辨力是指位置传感器可能感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说，如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时，位置传感器的输出不会发生变化，即位置传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨力时，其输出才会发生变化。通常位置传感器在满量程范围内各点的分辨力并不相同，因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡量分辨力的指标。上述指标若用满量程的百分比表示，则称为分辨率。

 

    （6）位置传感器的迟滞性。迟滞特性表征位置传感器在正向（输入量增大）和反向（输入量减小）行程间输出-输入特性曲线不一致的程度，通常用这两条曲线之间的最大差值△MAX与满量程输出F·S的百分比表示。迟滞可由位置传感器内部元件存在能量的吸收造成。

 

    （7）位置传感器的重复性。重复性是指位置传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度。各条特性曲线越靠近，说明重复性越好，随机误差就越小。如图1-8所示为输出特性曲线的重复特性，正行程的最大重复性偏差为ARma.反行程的最大重复性偏差为ARmax2.取这两个最大偏差中的较大者为ARmx,再以其占满量程输出的百分数表示，就是重复误差，即yR一士ARmax×100%（1-11）yFS重复性是反映位置传感器精密程度的重要指标。同时，重复性的好坏也与许多随机因素有关，它属于随机误差，要用统计规律来确定。

 

    上面总结了位置传感器的一些主要特性，下面就把常见的位置传感器的种类带给大家。