接触式位移传感器以刚性接触方式传递信息,其动态特性直接决定了测量系统能否真实还原被测物体的运动状态。所谓动态特性,即传感器输出量对随时间变化输入量的响应能力,需从时域和频域双维度审视。
动态特性核心指标
接触式传感器的动态特性主要以临界频率、临界速度和稳定时间三大参数评定。临界频率指测杆与被测对象不发生脱离时所能跟踪的最高正弦输入频率;临界速度是物件撞击测杆时保证不脱离表面的最高行进速度;稳定时间则是阶跃输入后测杆稳定接触所需时长。此外,阶跃响应中的过冲量也是关键考量。若传感器兼具多种环节,则以最薄弱环节的动态特性为准。
校准方法体系
校准分为静态校准与动态校准两大路径。静态校准采用零点校准、满量程校准、多点校准及线性度验证,借助高精度千分尺或静态标定器,调整"零位"与"满度"电位器使输出呈优线性映射,并需在不同温度、振动条件下补偿环境误差。动态校准则采用绝对法(激光干涉仪直接测量,精度可达1.5%~5%)和相对法(背靠背比较法,以标准传感器为参考),通过频率响应分析和阶跃响应分析获取幅频、相频特性曲线。
值得注意的是,校准须在室温20±5℃、无强电干扰环境中进行,信号线与强电线路严格分开线槽,并定期复校以确保长期精度可靠。