摘要：拉线式位移传感器主要能够对物体的位移情况、位置信息等进行测量。由于该传感器的实际应用采用电信号输出，因此在使用之前需要进行校准工作。本文结合拉线式位移传感器的应用方法，对传统校准策略当中存在的不足进行了总结，同时提出了一维大长度的计量方案，通过选用一维大长度计量标准装置，对拉线式位移传感器进行重新校准，提高传感器的应用精准度。
关键词：拉线式位移传感器；计量装置；一维大长度；校准
前言
拉线式位移传感器在进行计量和信息输出时，主要采用的是电信号输出方式，传感器可以通过不同频率下的脉冲、电流、电压等模拟量，来完成计量信息的反馈。在针对拉线式位移传感器进行校准时，一般结合传感器自身的应用计量方法，对基本误差、回程误差、线性度和重复性四个标准进行衡量，判断四个标准是否符合相关计量制度要求，以此来完成针对传感器设备的校准工作。
一、传统校准装置的校准方法
以往技术领域针对拉线式位移传感器开展校准巩固走，主要采用测长机设备来完成。测长机是一种简单的装夹附件，测试人员将传感器固定在测长机上，此时通过对测长机进行位置移动的方式，将位于测长机尾端的光栅尺的数字信息进行读取，并与拉线式位移传感器所提供的传感信息模拟量共同作为测量数据的原始数据信息。通过两组原始数据信息的相互对比，能够计算得到传感器在测量过程中所表现出的基本误差、回程误差、线性度和重复性四个计量特征的最终结果。最终结果如果不满足拉线式位移传感器的标准要求，则需要对拉线式位移传感器进行测量方式的调整，直至其满足四个计量特征的标准要求为止。
传统的测长机校准方式的主要优点体现在测量校准过程相对简单，测量结果能够以清楚的读数方式呈现在工作人员面前，帮助工作人员做出标准化的判断[1]。但同时，测长机校准方式所存在的缺点，也是显而易见的。首先，测长机设备本身是一个装夹附件，拥有固定的规格。一组测长机设备只能够满足对应规格的拉线式位移传感器的校准工作，无法对其他多种类型的传感器进行测量和校准，适用性较差；其次，测长机设备所采用的尾座读数方式，需要借助人工手动来完成移动。而人工操作下，移动速度和移动位置，都无法保证绝对的精准，因此受到手工误差的影响，手动测量的最终结果，并不能完美体现出拉线式位移传感器存在的误差，因此校准精度不足。基于以上两点考虑，拉线式位移传感器需要选择新型的计量校准装置。
二、一维大长度计量标准装置在校准工作当中的实际应用
（一）一维大长度计量标准装置的校准方法
一维大长度计量标准装置是现代计量校准装置中最具代表性的装置之一，其主要结构有导轨、移动平台、激光干涉仪等环节共同组成。其中导轨长度可以超过二十米，移动平台能够在导轨上进行自动、自由的移动，从而避免了传统测长机手动处理存在的误差。同时配备双频激光干涉仪，能够对测量数据进行更加精准的获取[2]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际测量校准工作当中，工作人员可以首先将待测待校准的拉线式位移传感器通过平台固定方式，固定在导轨平台之上。固定过程中，工作人员需要利用压板和虎钳设备，完成卡扣装设，平台之上不必进行专用的夹具制作，即可完成设备固定。在设备固定完成之后，工作人员还需要将拉线式位移传感器内部的拉线环拉出，并将其嵌套在一维大长度计量装置上的平台立柱位置之上。此时工作人员还需要对拉线方向进行相应的调整，调整的目标在于使导轨方向和拉线式位移传感器的方向保持平行，避免出现余弦误差。完成调整之后，工作人员还需要利用测量软件，对平台定位进行精确测量和控制，偏差不应大于20μm。此时工作人员需要在传感器测量的对象范围内部，选取校准点，校准点的数量和位置、间距，应当根据导轨长度和测量长度进行选择。双频激光干涉仪则需要在导轨之上，对传感器仪表当中完成的测量输出值进行识别，并通过正/反两个步骤进行循环测量。测量结束后，工作人员需要将位移传感器的测量数据和一维大长度计量装置所获得的真实数据进行对比，并对基本误差、回程误差、线性度和重复性四个方面进行计算。拉线式位移传感器不符合标准，需要进行重新的调整和测量，直至满足标准为止。
（二）一维大长度计量标准装置的校准优势
在实际的测量校准工作当中，一维大长度计量标准装置的应用优势十分明显，其所能够解决传统测长机所面对的诸多问题，帮助拉线式位移传感器校准精度得到了显著提高。
首先，在实际的校准工作处理当中，相比于传统测长机，一维大长度计量标准装置可以不进行专用夹具的制作，其所采用的移动平台装置能够满足与绝大多数的拉线式位移传感器设备的固定要求，工作人员只需要借助简单工具，便可完成传感器的固定，开展相应的测量校准工作，测量准备环节进一步得到了精简。
其次，测量工作开展当中，传感器测量的实现可以通过系统软件加以全程控制，传感器的实际移动和拉线伸缩位置的选择和确定，均由系统进行精准定位，自动化控制系统还可以取代手工，完成伸缩长度和方向的实时调节，避免了传统测量校准工作当中因手工控制所带来的误差。
最后，一维大长度计量标准装置所采用的超过20米长度的导轨，能够满足来显示位移传感器的测量场景需求，保证测量校准工作与真实测量传感工作环境相一致。
结论
综上所述，现代一维大长度计量标准装置在实际的拉线式位移传感器校准工作当中应用优势明显。对于校准工作来说，精确性是基本要求和使用前提，因此保障精确和提高应用价值成为校准工作开展的核心诉求。相较于传统手工校准方式下的测长机校准策略，一维大长度计量标准装置采用的导轨和双频激光干涉仪，能够与系统控制相互结合，提高测量校准精确性。
参考文献：
[1]陈自然，赵建，田伟等.高精度磁场式时栅传感器激励信号对测量误差的影响分析及系统设计[J].传感技术学报，2018，31（10）：1527-1534.
[2]解岩，曹春，张曦文.针对JJF 1305-2011校准规范中几点问题的探讨[J].计测技术，2016，36（S1）：232-234.
论文作者:张一飞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/23
标签：测量论文; 长机论文; 长度论文; 位移传感器论文; 装置论文; 传感器论文; 误差论文; 《基层建设》2018年第36期论文;