位移計基礎知識

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詞彙表

解決

這表示感測器測量單位的精確度。例如,這把尺的刻度是1毫米,所以它的解析度是1毫米。

解析度圖

重複準確度

即使在靜止狀態下,雷射位移感測器的測量值也會波動。
在靜止狀態下,對物體同一點進行重複測量所得數值的波動稱為重複精度。

重複精度波形

全尺寸(F.S.)

必須選擇合適的模型,因為感測器和物體之間的測量距離、高度差和移動範圍都在此範圍內。

  • 滿量程測量範圍

線性

線性度是指測量值與實際位移、距離之間的誤差。
對於位移感測器,它描述的是距離的最大差。

  • 線性特徵圖

如果感測器沒有誤差,實際距離和測量距離會構成一條直線。這是一條理想直線。
然而,實際上,圖中所示的實際測量結果與理想曲線存在誤差。
以滿量程百分比計算的變異數即為線性度。
距離值可以透過以下公式計算。

〈計算公式〉
線性度 = +/- 百分比 x 滿量程

<例子>
線性度:+/-0.1%,滿量程:+/-20毫米
線性度 = +/-0.1% x +/-20mm
= +/-0.1% x 40毫米
=±0.04毫米,±40微米

取樣週期/取樣頻率

取樣週期是指進行一次測量所需的時間,取樣頻率是指每秒進行的測量次數,單位為赫茲 (Hz)。
要測量低反射物體(例如黑色橡膠),需要較長的採樣週期以增加接收到的光量。
要測量高反射率物體(例如拋光金屬),必須將採樣週期設定得較短,以避免接收到的光量飽和。
OPTEX FA的位移感測器配備了自動採樣週期功能,當反射率發生變化時,該功能會自動調整到最佳採樣週期進行測量,以最大限度地減少誤差。

平均法(移動平均法)

  • 即使物體處於靜止狀態,位移感測器多次測量得到的測量值也會波動。
    採用平均值是為了最大限度地減少波動。
    OPTEX FA的位移感測器採用移動平均值,在每次取樣時輸出平均測量值。
移動平均計算方法
  • 移動平均線的計算
    例如)平均值:4 個樣本
    測量值(原始數據)
    測量值(平均值)
移動平均處理圖

溫度特性(溫度漂移)

這是測量值隨工作溫度變化而變化的特性。
這被描述為 +/- 0.08%FS/Cº 或 0.2mm/K,開爾文。

對於精度為+/-0.08%FS/℃、量程50+/-10mm的位移感測器,
20毫米,±10毫米,×0.0008 = 16微米
測量值每升高 1°C 最大波動 16μm。

熱身時間

這是感測器通電後達到其規格性能等級所需的時間。
(感測器內部溫度穩定所需時間。)
根據型號不同,通常需要 5 到 30 分鐘。

動態解析度

即使與運動物體的距離沒有改變,測量該運動物體的值也可能會波動。
這是由於物體移動時,光接收元件上的焦點會移動所致。
測量值隨運動物體而發生的這種波動稱為運動解析度。
對於表面平整的物體,例如玻璃或半導體晶片,不會發生波動;但對於大多數其他物體,都會發生波動。
因此,當對移動的物體進行測量時,需要考慮移動解析度。
如果可以選擇點狀和寬光束的雷射點,那麼具有寬光束的型號可以最大限度地減少移動解析度的影響。
由於移動解析度會因物體表面狀況而異,因此產品目錄中未列出。這種波動需要透過實際測試來確認。

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