位置傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，要用各種位置傳感器來(lái)監(jiān)視和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。因此可以說(shuō)，沒(méi)有眾多的優(yōu)良的位置傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。位置傳感器有很多種類，而本文把位置傳感器的一些特性及種類一一總結(jié)出來(lái)，以便為大家日后的應(yīng)用提供參考。

 

    位置傳感器的特性

 

    （1）位置傳感器的動(dòng)態(tài)性。動(dòng)特性是指位置傳感器對(duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。動(dòng)態(tài)特性輸入信號(hào)變化時(shí)，輸出信號(hào)隨時(shí)間變化而相應(yīng)地變化，這個(gè)過(guò)程稱為響應(yīng)。位置傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指位置傳感器對(duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。動(dòng)態(tài)特性好的位置傳感器，當(dāng)輸入信號(hào)是隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)信號(hào)時(shí)，位置傳感器能及時(shí)精確地跟蹤輸入信號(hào)，按照輸入信號(hào)的變化規(guī)律輸出信號(hào)。當(dāng)位置傳感器輸入信號(hào)的變化緩慢時(shí)，是容易跟蹤的，但隨著輸入信號(hào)的變化加快，位置傳感器的及時(shí)跟蹤性能會(huì)逐漸下降。通常要求位置傳感器不僅能精確地顯示被測(cè)量的大小，而且還能復(fù)現(xiàn)被測(cè)量隨時(shí)間變化的規(guī)律，這也是位置傳感器的重要特性之一。

 

    （2）位置傳感器的線性度。通常情況下，位置傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實(shí)際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點(diǎn)相連的理論直線作為擬合直線；或?qū)⑴c特性曲線上各點(diǎn)偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。

 

    （3）位置傳感器的靈敏度。靈敏度是指位置傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對(duì)輸入量變化△x的比值。它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果位置傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，則靈敏度S是一個(gè)常數(shù)。否則，它將隨輸入量的變化而變化。靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如，某位移位置傳感器，在位移變化1mm時(shí)，輸出電壓變化為200mV,則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm.當(dāng)位置傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時(shí)，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。

 

    （4）位置傳感器的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性表示位置傳感器在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持其性能參數(shù)的能力。理想的情況是不論什么時(shí)候，位置傳感器的特性參數(shù)都不隨時(shí)間變化。但實(shí)際上，隨著時(shí)間的推移，大多數(shù)位置傳感器的特性會(huì)發(fā)生改變。這是因?yàn)槊舾衅骷驑?gòu)成位置傳感器的部件，其特性會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化，從而影響位置傳感器的穩(wěn)定性。

 

    （5）位置傳感器的分辨力。分辨力是指位置傳感器可能感受到的被測(cè)量的最小變化的能力。也就是說(shuō)，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，位置傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化，即位置傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來(lái)的。只有當(dāng)輸入量的變化超過(guò)分辨力時(shí)，其輸出才會(huì)發(fā)生變化。通常位置傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。

 

    （6）位置傳感器的遲滯性。遲滯特性表征位置傳感器在正向（輸入量增大）和反向（輸入量減?。┬谐涕g輸出-輸入特性曲線不一致的程度，通常用這兩條曲線之間的最大差值△MAX與滿量程輸出F·S的百分比表示。遲滯可由位置傳感器內(nèi)部元件存在能量的吸收造成。

 

    （7）位置傳感器的重復(fù)性。重復(fù)性是指位置傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變動(dòng)時(shí)所得特性曲線不一致的程度。各條特性曲線越靠近，說(shuō)明重復(fù)性越好，隨機(jī)誤差就越小。如圖1-8所示為輸出特性曲線的重復(fù)特性，正行程的最大重復(fù)性偏差為ARma.反行程的最大重復(fù)性偏差為ARmax2.取這兩個(gè)最大偏差中的較大者為ARmx,再以其占滿量程輸出的百分?jǐn)?shù)表示，就是重復(fù)誤差，即yR一士ARmax×100%（1-11）yFS重復(fù)性是反映位置傳感器精密程度的重要指標(biāo)。同時(shí)，重復(fù)性的好壞也與許多隨機(jī)因素有關(guān)，它屬于隨機(jī)誤差，要用統(tǒng)計(jì)規(guī)律來(lái)確定。

 

    上面總結(jié)了位置傳感器的一些主要特性，下面就把常見(jiàn)的位置傳感器的種類帶給大家。