磁致伸缩直线位移传感器在多个行业都有应用,参数表上那一串名词如果理解不到位,选型和验收就容易踩坑。这里把最常出现在样本与图纸上的十几个术语按类别讲清楚,顺序是原理、线性与误差、重复与分辨、行程与零点。

术语速查表
| 术语 | 一句话含义 |
|---|---|
| 磁致伸缩(效应) | 铁磁材料在磁场变化时,磁畴取向排列改变晶格间距,引起长度和体积变化 |
| 死区(盲区) | 输入变化量不响应或响应不达标的测杆区域,即有效量程以外的部分 |
| 线性 | 输入量与输出量之间呈一次函数关系,特性曲线为直线,斜率代表灵敏度 |
| 非线性 / 线性度 | 实际特性曲线偏离拟合直线的程度,用最大偏差与满量程输出之比表示 |
| 精度 | 示值与被测量真值的一致程度,是综合指标 |
| 重复性 | 同一条件下、同一方向对同一位置多次测量时输出的一致程度 |
| 分辨力 | 在规定测量范围内能检测到的最小输入量变化 |
| 分辨率 | 分辨力相对满量程输入量的百分比 |
| 灵敏度 | 输出量增量与相应输入量增量之比 |
| 更新时间 / 采样频率 | 内部完成数据刷新与采样处理的频率,即每秒检测输入量的次数 |
| 迟滞(滞后) | 正行程与反行程的输出—输入曲线不重合的程度 |
| 系统分辨率 | 传感器与上位机、控制系统、二次仪表匹配时的分辨设定参数 |
| 满量程 / 有效量程 | 有效量程内的终止输入量位置 / 测量范围上下限的代数差 |
| 零点 | 有效量程内的起始输入量位置,可在量程内任意设定 |
原理类术语
磁致伸缩。铁磁材料在磁场变化时,由于磁畴的取向排列导致介质晶格间距改变,从而引起材料长度和体积变化。这一效应是磁致伸缩直线位移传感器的工作原理基础。
死区(盲区)。在磁尺产品中,死区指输入变化量不响应或响应不达标的测杆区域,也就是有效量程以外的部分。在这个区域内传感器无法给出准确结果,安装时要保证被测行程落在有效量程之内。
线性与误差类术语
线性。输入量与输出量呈一次函数关系时,特性曲线是一条直线,输出量变化与输入量变化成正比,斜率代表设备的灵敏度。在磁尺中,输入量通常就是定位磁铁的位置。
非线性与线性度。非线性指实际输出特性曲线与理论特性曲线之间的偏差程度;线性度又称非线性误差,表示实际关系曲线偏离拟合直线的程度。计算公式为:线性度 = 最大偏差量 ÷ 满量程输出,结果以百分数表示。磁尺一般用最小二乘法确定拟合直线,线性度在设备使用寿命内能够保持稳定。

精度、重复性与迟滞
精度。指测量示值与被测量(约定)真值的一致程度,它是综合指标,包含非线性、重复性和迟滞的均方根误差。样本上给出的精度值,本质上是这三项误差的合成结果,单看某一项没有意义。

重复性。在同一工作条件下,从同一方向对同一位置进行多次测量,输出量之间的一致程度。
重复性误差。相同条件下连续多次测量所得到的随机误差,受设备滞后、分辨力等因素影响。
迟滞(滞后)。指正向(输入量增大)和反向(输入量减少)行程中,输出与输入特性曲线的不重合程度。磁环以正反方向运动到同一位置时,两次输出的电信号不一致,差值即为滞后。
分辨与响应类术语
分辨力与分辨率。分辨力指在规定测量范围内能够检测到的最小输入量变化,反映对输入量微小变化的分辨能力;分辨率是分辨力相对满量程输入量的百分比,用来描述传感器的精细程度。
灵敏度。指设备输出量增量与相应输入量增量之比,反映传感器对输入变化的响应能力。
更新时间与采样频率。指内部完成数据刷新和采样处理的频率,表示每秒检测输入量的次数。测量快速运动部件时,需要较高的采样频率来保证数据实时性。
系统分辨率。指传感器与上位机、控制系统、二次仪表等设备匹配时的分辨设定参数。如果它与设备设定值不一致,可能出现数据显示不正常,影响设备正常工作。这一点常被忽略,却最容易在联调时暴露。
行程与零点
满量程与有效量程。满量程指在传感器有效量程内的终止输入量位置;有效量程指测量范围上限值和下限值的代数差,位移传感器的有效量程通常短于设备总长。
零点。指在有效量程内的起始输入量位置。这类传感器可以在有效量程内任意设定零点,以适应不同的安装与使用需求。
把这些术语与实际参数表对上号,选型和验收时就能一眼看出哪一项是真正影响现场精度的指标。

