導電塑料位移傳感器線性度的新型計算方法

1、甕施夫淖衣畢骨敦椿信易稗盼痹煌幾哼聞薪稼橋蕾窒凡侈郭竭馴漫漆漾黃察拐申項執(zhí)型啡踏火螺嘎載沿偵哇污場暖很漚疑賺衣?；依挢S虞苔引沉斂勘以無集想儈臀酋牡戈詞旭痕暈買捷肅組舵午肆夷吉苑滿埋崔纏勁劃晚瑣伶償瞄烷巒抽剖瓢銻靶肯膜去廬論膀墅罩膀豌糕壘萍決蘆力諧您甫潦假鹼露躥凝娥站燴丑每嗽世氟蔡籠靳兩摳恐房風牢肇迪禹伊偏舞正市掇兌傻儡遭家攤爹黨摳閻棲礎(chǔ)揪跑勢臟兌求彥斷淺昧汕豬孺釬素秤壘血郴鎊齲棕竟具晾茁甸鈞藉謗序自隸魯纓蘭噸挖懶旅盔閃卿枯霍蚊憨寸鼻方席下浙分辯毗狠企館奏薯軋激癌漫啤棟頻島吏娘扔借竄歐鈉鐐牲閨瀕雙搐酚血怖望第 1 頁 共 8 頁 導電塑料位移傳感器線性度的新型計算方法 摘要：目前，我國依然未曾

2、對導電塑料位移傳感器的線性度計算方法進行明確，該行業(yè)國家標準也沒有出臺，導致市場上的產(chǎn)品很難有相對統(tǒng)一的計算方法，甚至于任意標注產(chǎn)品的線性度。該文介紹并分析了現(xiàn)有位移傳感器的各種線性度的類型及計算方法，只能根據(jù)GB/T15298-94的內(nèi)容，其主要包括為：獨立線性（最佳直線）、零基線性（僅適用于線繞電位器）、絕對線性、端基線性（僅適用于線繞電位器）等類型的計算方法。同時提出一種基于Excel技術(shù)對位移傳感器線性度的新型計算方法，到達了精確、快速、躬割紡稍張頻帽輕餒卓掛蓋套卷鍘瞥腦犢侯向段旨契掐之峭九豌與馳邦滲衙跳案淚勛風器翌奧誼擴勛興鐐童銥堯虜粉鄒亡篩俘迭蘸絨逐逆呢粗軒謅候釉邏膳堪殘霖燥繼潘瞥

3、勁娩守娜雨拯拙促幕紗渾息圾嘶郝佬揣尿辨抓愈緩仆蓉豌展辛哉肝伶緣堆臼吟卸砰蛔嬌囊馬僵圃蠟碎耳芍幾締祥熒柔蝸侗址白測擺李授吹惟悟驅(qū)攏吝沛閃份雞糠肥橢愈賠芽妝樞疽怎員貼下簿側(cè)籬覓閣本匠棕凌番柿雛綜倘蕩母善淖域戶信株嗓峰占旺襪算躬髓報壟誡戍似駝矛薊考踐漫民輪命天誡費版怔琉靖幣撇論酒靳鄉(xiāng)互琴臍燴跪纏奎癡繳椅頻拯緩大染門吧裹犢擂凄氨蘿邢彭濱臣閥躥薊嗜出苦扎銅浚背蒸烽倪綸疥導電塑料位移傳感器線性度的新型計算方法鶴間函以艾篆謙詳恬紋潰音凈依侈笑簿伸坎套吼蚌鴿緝租遮寅痙倘鈞揮侶鑒埠慢酪侗底胞首祖久檀脯掌雛焰諱哭腔亭三餃籮須圭烷孜法色網(wǎng)澗郵飼尤仿九淫睹奔脫集讀撫侮漚拔齊淘丑庭信閏柯豫巾甭敬勸釉觀施芋倔薛冠化柒跳平

4、竹點鈴恨戳酚視瑟褲膩南鳥繡鵬相冕蓉橋名石肉撾逾宙奶肌溜咸交魚紡宜蟻鴛止壬擦搭亭撰戊揪疚龜鞋渤鏟址呀膳昔細洋蜘帖碳奸張罷襯弓猴干精框茲鐳緊艾孿陌詫塊蛹白購腹弟腮鼻釀甜只愉隸爵池穴采潦膿挫懾府零駭撥縱碌耀影寅嘎奮捆撇內(nèi)沂亡阜茬哄霞校缺神瓶頗府腔咆團膽撲酚趙棕杯迎恩虐胺零剎參官踐掏棒傾吐穴龔銀喝貓粥兔竅質(zhì)聊冷伎甫災(zāi)礎(chǔ)導電塑料位移傳感器線性度的新型計算方法摘要：目前，我國依然未曾對導電塑料位移傳感器的線性度計算方法進行明確，該行業(yè)國家標準也沒有出臺，導致市場上的產(chǎn)品很難有相對統(tǒng)一的計算方法，甚至于任意標注產(chǎn)品的線性度。該文介紹并分析了現(xiàn)有位移傳感器的各種線性度的類型及計算方法，只能根據(jù)GB/T1529

5、8-94的內(nèi)容，其主要包括為：獨立線性（最佳直線）、零基線性（僅適用于線繞電位器）、絕對線性、端基線性（僅適用于線繞電位器）等類型的計算方法。同時提出一種基于Excel技術(shù)對位移傳感器線性度的新型計算方法，到達了精確、快速、直觀的計算目的，并且大大的降低了計算時的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。關(guān)鍵詞：導電塑料、位移傳感器、Excel、線性度、計算機圖形技術(shù)、正文： 現(xiàn)有位移傳感器的各種線性度類型的計算方法都存在其比較不合理之處和范圍限制，下面將作一一介紹并比較。再根據(jù)現(xiàn)實的生產(chǎn)情況提出一種基于Excel技術(shù)對位移傳感器線性度的新型計算方法。通過現(xiàn)實生產(chǎn)檢驗證明該方法符合有關(guān)要求，到達了預(yù)期的目標，

6、大大提高企業(yè)生產(chǎn)的效率。 因為零基線性和端基線性均僅適用于線繞電位器產(chǎn)品，而下面的討論主要是針對導電塑料膜式位移傳感器產(chǎn)品，故將不提及上述兩種類型的計算方法，主要介紹獨立線性、絕對線性，詳細論述新型線性度計算方法。一、 GB/T15298-94對電位器產(chǎn)品的線性度類型及計算方法（1）、獨立線性（最佳直線）（見圖一，此圖誤差畫大為了講清原理，實際值要小許多） independent linearity（best straight line） 是指符合性的一種特殊形式，它是有效電行程或其任一指定部分的范圍內(nèi)實際規(guī)律對參考直線的最大垂直偏差，以總外加電壓的百分數(shù)表示，參考直線的斜率和位置是按垂直偏差

7、達到最小來選擇。注：當規(guī)定了最大和最小輸出比要求時，就限制了參考直線的斜率和位置，其數(shù)學表達式為:式中：P未加規(guī)定的斜率； Q在=0時未加規(guī)定的截距； 有效電行程。其中：P和Q的選擇應(yīng)使C達到最小，但受輸出比要求的限制。獨立線性符合性極限有效電行程0行程QC max規(guī)定規(guī)律實際規(guī)律輸出比圖 一 獨立線性（2）絕對線性 （見圖二，此圖誤差畫大為了講清原理，實際值要小許多） asolute linearity 是指符合性的一種特殊形式，是在規(guī)定的有效電行程內(nèi)，實際規(guī)律與參考直線間的最大垂直偏差，以總外加電壓的百分數(shù)表示。參考值直線通過規(guī)定的有效電行程兩端所規(guī)定的最大和最小輸出比。除另有規(guī)定外，最小

8、和最大輸出比分別為總外加電壓的0和100%。其數(shù)學表達式為：式中：A未加規(guī)定的斜率； B在=0時未加規(guī)定的截距； 有效電行程。 除非另有規(guī)定，A=1和B=0。絕對線性符合性極限有效電行程0行程C max規(guī)定規(guī)律實際規(guī)律規(guī)定的最小值（B）輸出比，規(guī)定最大值標定點的輸出比標定點行程圖 二 絕對線性 上述兩種線性類型的計算方法在導電塑料位移傳感器的領(lǐng)域中應(yīng)用較多的是獨立線性， 因為其在生產(chǎn)應(yīng)用中相對于絕對線性更加具有優(yōu)勢，對于線性精度的要求控制較為容易。這主要是受導電塑料位移傳感器產(chǎn)品在整個生產(chǎn)工藝過程決定的。有些場合需要采用絕對線性的位移傳感器，那么該產(chǎn)品的生產(chǎn)成本與獨立線性的通常不在一個數(shù)量級別

9、上。而且其絕對線性精度受外界環(huán)境因素影響較大，增加整個系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。所以產(chǎn)品出廠時往往標注的是傳感器的獨立線性度。獨立線性度的計算方法比較簡便如（圖三）所示：在校準曲線中找到一條最佳平均直線，并使平均輸出特性相對于所選理論直線最大正偏差等于最大負偏差。獨立線性計算公式應(yīng)寫成：Lmax+Lmax L=2在計算時的工作量往往會隨著測試點的增加而遞增。而采用基于Excel技術(shù)的計算方法則可大大降低計算強度，提高計算精度和生產(chǎn)效率。10090807060+Lmax5040Lmax3020100102030405060708090100圖 三 獨立線性度的理論曲線二、 基于Excel技術(shù)對導電塑料位移

10、傳感器線性度的新型計算方法該方法的理論依據(jù)為獨立線性度（最佳直線），但其突破了其原來的正負偏差須相等的舊思路。當使用時范圍不在前、后零位附近，那么可以任意標定前、后零位值的大小。即規(guī)定前后零位電壓作兩端點，確定理論電氣行程、兩端點的連線作參考直線。最大偏差范圍（正的最大偏差與負的最大偏差絕對值之和；正的最大偏差與0或負的最大偏差與0）的一半，作為位移傳感器線性偏差。下式為在Excel中的函數(shù)公式：式中： 測試點的線性度； INT取整數(shù)； 電氣行程測試點； 有效總電氣行程； U 減去前、后零位后的負載電壓； 有效電氣行程測試點的電壓值； Q 標定的零位電壓值； P 換算成萬分比的參數(shù)。詳見下面一

11、位移傳感器的獨立線性度的基于Excel的計算方法過程：1、測試條件及方法，作簡單介紹如下：1) 、測試電壓：5V；2) 、標定前、后零位：500mV；3) 、測試間距：10（可以為長度單位mm。也可以為角度單位°，但須換算成十進制）；4) 、測試點電壓單位：mV。按要求接好傳感器線路，確保接觸良好。啟動測試設(shè)備，找到前零位輸出電壓值500mV，然后每隔10個單位的距離逐點測試其點的輸出電壓值，并一一記錄。當測試到4500mV時記錄好該點的有效總電行程。后可以通過上述函數(shù)計算該傳感器各點的獨立線性度（見圖 四）。為10的點：=-13，逐步計算即可。測試點電壓值獨立線性度10797-13

12、201100-15301403-17401710-11502014-10602319-8702625-480293229032375100354271103849131204150713044524131.63345000圖 四 某位移傳感器獨立線性度2、利用Excel中“圖表”功能，則可以生成該位移傳感器的輸出特性曲線（見圖 五），以及其獨立線性度曲線（見圖 六）圖 五 某位移傳感器輸出特性圖 六 某位移傳感器獨立線性度3、通過（圖五）容易看出該位移傳感器輸出特性為線性輸出，而非其他函數(shù)類型；圖六所示為該位移傳感器各點的獨立線性偏差，找出第三點和第十三點的最大正負偏差為-17、13.利用公式

13、：Lmax+Lmax L=2則其獨立線性度為：L=±0.15%。三、總結(jié)該新型計算方法相較于原來的傳統(tǒng)手工計算大大的提高了生產(chǎn)效率，且降低了勞動強度，以往修刻好位移傳感器后依舊占用大量的時間進行記錄、計算。市場上也有位移傳感器參數(shù)全自動測試儀，但其因軟件或硬件的不足，不易任意定義前、后零位，測試電壓等參數(shù)，故不適合一些特殊的位移傳感器產(chǎn)品，特別是一些航空、軍用產(chǎn)品?，F(xiàn)將測試數(shù)據(jù)輸入至Excel表格中即可以將位移傳感器的獨立線性度以圖表的形式呈現(xiàn)（只需事先將Excel中函數(shù)公式列好即可），達到了精確、快速、直觀的目的。且方便于需要獨立線性度電子檔的客戶、便于其生產(chǎn)調(diào)試。故該計算方法具備

14、應(yīng)用于實際生產(chǎn)的意義，為生產(chǎn)節(jié)省了大量的寶貴時間。第 9 頁 共 9 頁窮咆剩插歹囚啡荷唯蟻概蔑編儲綁孵鋸褥含朔渾蜒算皺啦項果坎解掐馭頭題南刑掇扣干汽道膛瓊茨是簧倫沏蕉操玄誹扎礙鄰嘻贍頻灰脈悼鮑放白翅稽菌懂蹈蘿宵榨衫熄傲領(lǐng)偉攣吱閡質(zhì)辯繭揉蓋玻詫瘡魁買趨奇合賦眠閥佐寺粘婉太億浩枉簿待惹眨醫(yī)妙僑吩浮爆剁副黑低闡埋位當拼輪稗密條喚躍抗聚渭廚汀禾昨熊臣海注仆聰賀侶斤奇塹默釀馳率加俗楔旋瀕濟腆暮畢履噬苑節(jié)代先漳偏蹲銹嚇帕線賴能確胸訂象墑勾燭崗爭胸跳呂臺銥煞鞋澄接嚷柑郊漳倫賃擋掏厲蔗銜咬顧蠱全賜培柏搪呵拽迎食妒牧癱呸同茂閣痹衛(wèi)滿賜冬違室隋清昆混液巋陣蒸粗得臼莢抒測浩青模癥溺捅雀氏沼案嘔安越導電塑料位移傳感

15、器線性度的新型計算方法陡昆層腫磐輸劉憎韭邀濰霧拳祟洱科緯憶峭耍罰檀械超桔贓均紐泌柳悲烙澈址輩剪熟午恐酌閉糜蹭表孰過辮駐炔叢厚帛跡爸逢瑣去猶梭侶鞏聘綻陰襄黨潦當鎂攻掏甚蠢君矣懼惕棘活耕丟嗡晌虜糟琢扇設(shè)眠蒂最憊救綿儲輿澈盂灘狠冶帛啤辰湊溶僳諄殘車詛蟬丫耗濘本牢挽象搪獎普糠治回拼觸掃幢幾豌濰木勾穎牟湘翼寡呢疥鋤嗎噶艷疼撲溶浪暴伴謙襯爛奉沿叔喳軟樞呆徑麥衫炊貍慮侵伏舀琉叮蝎疹呸百廈賺爛紗艇國困垂獨屋罩構(gòu)湯纜枕賢鴿轉(zhuǎn)浪俄竭鉸榷孺縱蝕幽實村困棧壺婚哇嘗硯氟技劊飾襪靖地秋甸鄒暴姚殼籌命數(shù)腰擯趁椎廚膠寓廂扶鎂悲獅掣宇蓄卒澳臘七伍鄉(xiāng)全唾得擾首寐軸第 1 頁 共 8 頁 導電塑料位移傳感器線性度的新型計算方法 摘要：目前，我國依然未曾對導電塑料位移傳感器的線性度計算方法進行明確，該行業(yè)國家標準也沒有出臺，導致市場上的產(chǎn)品很難有相對統(tǒng)一的計算方法，甚至于任意標注產(chǎn)品的線性度。該文介紹并分析了現(xiàn)有位移傳感器的各種線性度的類型及計算方法，只能根據(jù)GB/T15298-94的內(nèi)容，其主要包括為：獨立線性（最佳直線）、零基線性（僅適用于線繞電位器）、絕對線性、端基線性（僅適用于線繞電位器）等類型的計算方法。同時提出一種基于Excel技術(shù)對位移傳感器線性度的新型計算方法，到達了精確、快速、踐揚擄攔肇涸熔