3.5 Методика линеаризации (калибровки) индуктивных приборов

Как известно индуктивные преобразователи имеют  нелинейную характеристику. Благодаря различным конструктивным ухищрениям удается уменьшить нелинейность характеристики до 1,0 % при диапазоне измерения до ±2,0 мм. У аналоговых индуктивных приборов, имеющих шкалу и стрелку,   нелинейность преобразователя  вызывает погрешности показаний, зависящую от диапазона измерений. В аналоговых приборах можно уменьшить эту погрешность примерно в два раза настраивая чувствительность (цену деления) прибора не по крайним точкам шкалы, а по двум точкам примерно в середине диапазона измерений.

Но в настоящее время аналоговые индуктивные приборы применяют редко, используя, главным образом, микропроцессорные индуктивные приборы с цифровым отсчетом. Они более удобны в эксплуатации и у них меньше субъективных ошибок при отсчете по шкале.

Микропроцессорные  приборы снабжены программой, позволяющей подвергнуть выходную электрическую характеристику прибора существенной линеаризации, то есть выпрямить характеристику.

Для линеаризации индуктивный преобразователь прибора устанавливается на стойку со столиком или другое подобное приспособление. Причем  измерительный наконечник преобразователя упирается в столик, а столик должен иметь механизм тонкого доле микронного перемещения в диапазоне не менее 5,0 мм.

На стойке рядом с индуктивным преобразователем устанавливают образцовый индуктивный или оптоэлектронный  индикатор с цифровым отсчетом. Его измерительный наконечник также упирается в столик стойки и при перемещении столика шток индуктивного преобразователя и шток образцового индикатора перемещаются одновременно на одну и ту же величину.  В данном случае индикатор служит образцовым прибором, по которому проводят линеаризацию индуктивного прибора.  Дискретность отсчета образцового индикатора должна быть 0,1 мкм, диапазон измерения не менее 5,0 мм и погрешность показаний  ±0,05 мкм.

Далее с помощью клавиатуры блока проверяемого прибора надо задать число  точек линеаризации. Это число выбирается в зависимости от диапазона измерения и требуе­мой точности линеаризации, но  не менее  трех точек. При уменьшении ин­тервалов между точками точность линеаризации повышается. Поэтому на точном диапазоне вблизи нуля шкалы точки калибровки следует задавать через меньшие ин­тервалы. Так, например, при интервале между калибровочными точками 20 мкм обеспечивается практически нулевая погрешность линеаризации.

Поскольку дифференциальные индуктивные преобразователи (а недифференциальных в настоящее время не применяют) достаточно линейны  в диапазоне ±0,5 и  ±1,0 мм, то, например, в приборах  диапазоном ±0,5  задают следующие калибровочные точки: –500: –400;

–300; –200; –100;  0; +100; +200; +300; +400; +500 мкм.

Теперь перемещением столика следует найти   электрический нуль преобразователя, который должен  совпадать с его геометрическим нулем. Эту точку находят по показаниям проверяемого прибора. В некоторых приборах предусмотрена специальная процедура поиска электрического нуля. Совпадение электрического и геометрического нуля не имеет значения для результатов линеаризации, но важно при работе прибора и его перепроверке.

В  положении нулевого показания проверяемого прибора устанавливают нулевое показание образцового индикаиора (обычно нажатием на кнопку ноль).

Затем перемещают столик стойки со  штоками индуктивного преобразователя и образцового индикатора, последовательно устанавливая показание образцового индикатора в выбранные калибровочные точки. Начиниют с первой,  например «-500 мкм». Это положение принимают соответствующим первому калибровочному размеру “-500 мкм”. Нажимая соответсвующую кнопку (Ввод) на клавиатуре проверяемого прибора фиксируют сигнал индуктивного прибора, соответсвующий точке «-500 мкм» на характеритике преобразователя  в памяти блока.

Затем сообщают перемещения наконечнику проверяемого прибора (преобразователя) и образцовой индикатора и усанавливают их в следующую калибровочную точку, например «-400 мкм». и т.д. В каждой точке производится калибровка нажатием соответствующей клавиши (Ввод).

Таким образом индуктивный преобразователь устанавливается последовательно во все калибровочные точки и его сигналы, соответствующие линейному значению этих точек  запоминается в блоке прибора. После прохождения всех точек характеристика индуктивного прибора будет линейной.  И ошибка от нелинейности будет минимальной.