感应式微小位移传感器测量方法研究——标准载波信号和标准量块的结合测量.pdfVIP

TECHNOLOGY 科研与实 感应式微小位移传感器测量方法研究 标准载波信号和标准量块的结合测量 口杨慧敏武军 一、前言 不会影响测量结果。 在当今测试领域，跨项目交互测量、综合测量已 三、测试系统的搭建 成为计量行业中的发展方向。本文阐述的就是利用电 由于已知被检传感器的工作方式和工作原理．则 子测试中的载波信号和长度测试中的标准量块所搭 需要搭建测试平台。本次检测方法的研究是针对德国 建的测试平台．对感应式微小位移传感器进行的位移 HBM公司研发的WI系列电感式微小位移传感器。通 量标定。 过对其内部电路的分析。可知传感器是在半桥方式下 整个测试系统包括了两个方面：(1)正弦波载波 进行输入、输出信号的连接。 信号通过标准信号发生器输入至传感器电桥的输入 因此．标准信号发生器连接至激励电压的正负两 引线上．通过电桥电路把信号再传输至电桥的输出 端，数字多用表连接至测量信号的正负两端，实现载 引线上．继而再传输至高精度数字多用表上进行电 波信号的测量回路。 压测量；(2)通过标准量块改变传感器的位移变化 至此．电压测试回路的搭建已经做完。需要说明 量．从而改变传感器电桥的比例进而改变输出电压 的是．线性传感器国家标准中传感器等级分为0．1、 的变化。 0．2、0．3、0．5和1．0级，相对应的线性度误差为±0．】．0％、 二、感应式微小位移传感器 ±0．20％、±0．30％、±0．50％和±1．0％，因此要求测量系统 位移传感器又称线性传感器．它分为电感式位移 中的标准信号发生器需有稳定的电压输出。更重要的 传感器、电容式位移传感器、光电式位移传感器、超声 是．数字多用表的电压测量准确度至少是相应等级线 波式位移传感器和霍尔式位移传感器。 性度误差的1／3．在此次测量系统的研究中所选用的 本文所讨论的位移传感器属于运动方式为直线 是函数信号发生器33250A，其输出电压准确度为1％． 型的电感式微小位移传感器。直线位移传感器的功能 数字多用表为34401A．其交流电压测量准确度为 在于把直线机械位移量转换成电信号。为了达到这一 效果．通常将可变电阻滑轨定置在传感器的固定部 满足至少l／3的要求。 位．通过滑片在滑轨上的位移测量不同的阻值。传感 传感器端的搭建需要微动台架对其进行固定． 器滑轨连接稳态输入电压，允许流过微安培的小电 传感器前端垂直向下．使得之后测量中可以通过压 流．滑片和始端之间的电压．与滑片移动的长度成正 入标准量块推动传感器进行位移的改变。如图1所 比。将传感器用作分压器可最大限度地降低对滑轨总 示。 阻值精确性的要求，因为由温度变化引起的阻值变化 通过以上两部分的搭建．已经完成传感器检测的 2013．2中国计量75 TECHNOLOGY 研与实践 频率电压的载波信号经过电桥回路后．再改变传感 器位移量时的输出电压值会有所差异。但由于我们 所关注的是传感器