勞易測 LPS 36 - 線性檢測傳感器操作使用

當(dāng)傳感器的輸入與輸出之間成線性關(guān)系時(shí)，稱該傳感器為線性傳感器。

對線性傳感器，其線性的優(yōu)劣一般采用線性度來衡量， 在討論線性度時(shí)，由于選定的參考標(biāo)準(zhǔn)不同，往往會(huì)得到不同的線性度指標(biāo)，其指標(biāo)之間往往無法對比，故在實(shí)際中常采用所謂最佳直線作為參考的獨(dú)立線性度來衡量傳感器線性特征， 而且一般認(rèn)為這是最客觀的標(biāo)準(zhǔn)。

線性度分析

根據(jù)最佳直線的定義，可知所謂最佳直線為在傳感器量程內(nèi)相互靠近，而又能包含傳感器所有實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的兩條平行線中間位置的一條直線，其特性是保證傳感器實(shí)際平均輸出特征曲線對最佳直線的最大偏差達(dá)到最小。

由其獲取的方法可知:它由包含所有實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的凸多邊形中各頂點(diǎn)向x軸引垂直線中的最長者的中點(diǎn)和與凸多邊形相交所在的邊所決定。

由此不難看出在上圖中決定最佳直線的僅有g(shù)1 、g5 和g4 ，而其他實(shí)驗(yàn)點(diǎn)只要落在凸多邊形上或其內(nèi)則無論如何改變，都將對最佳直線不產(chǎn)生影響。

這樣的結(jié)果當(dāng)然是無法讓人滿意，產(chǎn)生這種情況的原因是最佳直線只是由個(gè)別數(shù)據(jù)所決定，而在實(shí)際中，由于各種隨機(jī)因素的作用，數(shù)據(jù)一般并不能真正說明傳感器的性能特征，因此建立在由個(gè)別數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的最佳直線亦并不能說明傳感器的真實(shí)性能

勞易測 LPS 36 - 線性檢測傳感器選購指南

要進(jìn)行具體的測量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。因?yàn)?，即使是測量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題:量程的大小;被測位置對傳感器體積的要求;測量方式為接觸式還是非接觸式;信號的引出方法，有線或是非接觸測量;傳感器的來源，國產(chǎn)還是進(jìn)口，價(jià)格能否承受，還是自行研制。

在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器，然后再考慮傳感器的具體性能指標(biāo)。

通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí)，與被測量變化對應(yīng)的輸出信號的值才比較大，有利于信號處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測量無關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測量精度。因此，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡量減少從外界引入的干擾信號。

傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測量是單向量，而且對其方向性要求較高，則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測量是多維向量，則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。

折疊頻率響應(yīng)特性

傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真。實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有-定延遲，希望延遲時(shí)間越短越好。 傳感器的頻率響應(yīng)越高，可測的信號頻率范圍就越寬。

在動(dòng)態(tài)測量中，應(yīng)根據(jù)信號的特點(diǎn)(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)等)響應(yīng)特性，以免產(chǎn)生過大的誤差。

德國LEUZE ELECTRONIC勞易測工作原理：

傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測量精度。在選擇傳感器時(shí)，當(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。

但實(shí)際上，任何傳感器都不能保證絕對的線性，其線性度也是相對的。當(dāng)所要求測量精度比較低時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的，這會(huì)給測量帶來很大的方便。

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LPS 36 - 線性檢測傳感器型號選擇：

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• 技術(shù)特征

• 配件

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• 關(guān)閉所有組

  • 防護(hù)等級IP 67

  • 安全等級III, VDE

  • 認(rèn)證c UL US

  • 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)IEC 60947-5-2

  • 環(huán)境溫度，工作-30 ... 50 °C

  • 尺寸（寬 x 高 x 長）56 mm x 160 mm x 74 mm

  • 外殼材料塑料, 金屬

  • 金屬外殼鋁

  • 鏡頭蓋材料玻璃

  • 凈重620 g

  • 連接數(shù)量2 光束

     

  • 功能供電電源, 信號輸入, 信號輸出

  • 類型接頭

  • 螺紋規(guī)格M12

  • 類型插頭

  • 材料金屬

  • 引腳數(shù)8 個(gè)引腳

  • 編碼A-編碼

  • 功能配置接口, 數(shù)據(jù)接口

  • 類型接頭

  • 螺紋規(guī)格M12

  • 類型插座

  • 材料金屬

  • 引腳數(shù)4 個(gè)引腳

  • 編碼D-編碼

  • 類型以太網(wǎng)

  • 性能數(shù)據(jù)

  • 輸入端

  • 輸出

  • 供電電壓 U_B18 ... 30 V, DC

  • 激活輸入數(shù)1 光束

  • 開關(guān)元件晶體管, 推挽

  • 開關(guān)元件晶體管, 推挽

  • 數(shù)字開關(guān)量輸出數(shù)2 光束

  • 開關(guān)量輸出1

  • 開關(guān)量輸出2

  • X軸測量范圍150 ... 600 mm

  • Z軸測量范圍200 ... 800 mm

  • x 軸分辨率1 ... 1.5 mm

  • z 軸分辨率1 ... 3 mm

  • 測量時(shí)間10ms

  • 相對于測量距離的Z軸直線性± 1.0%

  • 黑/白背景屏蔽性能1 %, 亮度系數(shù)6 … 90 %

  • 光源激光, 紅色

  • 激光等級2M, IEC/EN 60825-1:2007

  • 系列36

  • 包含配置軟件 LxSsoft

  • 應(yīng)用輪廓測量, 物體測量

  • 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

  • 光學(xué)數(shù)據(jù)

  • 測量數(shù)據(jù)

  • 電氣數(shù)據(jù)

  • 接口

  • 連接

  • 機(jī)械參數(shù)

  • 環(huán)境數(shù)據(jù)

  • 認(rèn)證