JBT92561999电感位移传感器

电感位移传感器JB／T9256—1999前言本标准是对ZBY140—1983《电感位移传感器》的修订。本标准与ZBY140—1983在主要技术内容上没有差异，仅对原标准作了编辑性修改。本标准自实施之日起，代替ZBY140—1983。本标准由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会提出并归口。本标准主要起草单位：上海工业自动化仪表研究所、浙江省温州市传感器厂。本标准主要起草人：顾瑞良、陶洪祥。中华人民共和国机械行业标准JB／T9256—1999代替ZBY140—1983电感位移传感器Inductivedisplacementtransducers国家机械工业局1999-08-06批准2000-01-01实施1范围本标准规定了电感位移传感器的型式、基本参数、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装和贮存。本标准适用于由差动电感式检测器和本机（包括振荡器、相敏整流滤波器和稳定直流电源）组成的电感位移传感器（以下简称传感器）。2型式和基本参数2.1型式传感器按结构分为：a）铁芯可分离式；b）导向式；c）回弹式。2.2基本参数2.2.1测量范围2.2.1.1双向传感器，其测量范围为：±1，±1.6，±2.5，±4，±6，±10，±16，±25，±40，±60，±100，±160，±250，±400，±600mm。2.2.1.2单向传感器，其测量范围上限值为：1，1.6，2.5，4，6，10，16，25，40，60，100，160，250，400，600mm。注：根据用户需要，可以生产不同于上述测量范围的传感器。2.2.2精确度等级传感器的精确度等级分为：0.1，0.2，0.3，0.5，1.0级。2.2.3供电电源传感器由频率为50Hz，电压有效值为220V的交流电源供电。2.2.4输出信号传感器在负载阻抗为4kΩ时，其直流电压输出信号应超过±200mV。2.2.5正常工作条件传感器的正常工作条件为：温度：－10℃～＋40℃；相对湿度：5%～100%。3技术要求3.1与精确度有关的技术指标与精确度有关的技术指标应不超出表1规定。表1与精确度有关的技术指标精确度等级条文号技术指标0.1级0.2级0.3级0.5级1.0级3.1.1基本误差限±0.01%±0.20%±0.30%±0.50%±1.0%3.1.2线性度误差±0.10%±0.20%±0.30%±0.50%±1.0%3.1.3回差0.04%0.08%0.12%0.20%0.4%3.1.4重复性误差0.04%0.08%0.12%0.20%0.4%3.1.5纹波电压1.00%1.00%1.00%1.00%1.0%由百分数表示的技术指标的数值是按传感器理论输出信号量程百分数计。理论输出信号量程为理论输出信号上下限值的代数差，以下同。3.2影响量技术指标3.2.1下列影响量按相应试验方法条文的规定变化时，传感器的输出信号值的变化应不超出表2规定。表2影响量的技术指标精确度等级条文号技术指标0.1级0.2级0.3级0.4级0.5级3.2.1.1电源电源变化：输出信号变化0.10%0.20%0.30%0.50%1.0%3.2.1.2频率响应：输出电压幅值变化3dB3dB3dB3dB3dB3.2.1.3环境温度每变化10℃的零点变化0.07%0.14%0.18%0.30%0.60%量程变化0.07%0.14%0.18%0.30%0.60%3.2.1.4稳定性3.2.1.4.1始动漂移a）10%量程的试验点上：5min～1h0.07%0.14%0.18%0.30%0.60%1h～4h0.07%0.14%0.18%0.30%0.60%b）90%量程的试验点上：5min～1h0.07%0.14%0.18%0.30%0.60%1h～4h0.07%0.14%0.18%0.30%0.60%3.2.1.4.2长期漂移90%量程的试验点上：1h～24h0.10%0.20%0.30%0.50%1.00%24h～30天0.10%0.20%0.30%0.50%1.00%3.2.2下列影响量按相应试验条文的规定进行试验之后，其基本误差、线性度误差、回差和重复性误差均应符合原来的规定：a）外界磁场（不包括重复性误差）；b）湿热；c）机械振动；d）碰撞。3.3其他技术指标3.3.1绝缘电阻传感器进行绝缘电阻试验时，其绝缘电阻应不小于：电源端子——外壳50MΩ输出端子——外壳20MΩ电源端子——输出端子50MΩ检测器输出端子——检测器外壳20MΩ3.3.2绝缘强度传感器进行绝缘强度试验时，其试验电压规定如下：电源端子——外壳1500V输出端子——外壳500V电源端子——输出端子1500V检测器输出端子——检测器外壳500V3.3.3外观传感器外壳和零件表面的敷层、面板及铭牌等均应光洁、完好，不得有剥落和伤痕。紧固件不得松动、损伤。可动部分应灵活、可靠。4试验方法4.1试验的环境条件4.1.1参比条件仪表的参比性能应在下述大气条件下进行试验：温度：18℃～22℃；相对湿度：60%～70%；大气压力：86kPa～106kPa。4.1.2一般试验的大气条件无需在参比大气条件下进行试验，推荐采用下述大气条件：温度：15℃～35℃；相对湿度：45%～75%；大气压力：86kPa～106kPa。每项试验期间，允许的温度变化为1℃／10min。4.1.3其他环境条件除上述大气条件外，试验尚应在下述环境条件下进行：磁场：除地磁场外，无其他外界磁场；机械振动：无机械振动。4.2电源条件4.2.1公称值频率：50Hz；电压：220V。4.2.2允差频率：±1%；电压：±1%；谐波失真：小于5%。4.3试验的一般规定4.3.1除非条文中另有规定，与精确度有关的试验均应在参比条件下进行，且被试传感器和试验设备均应先在参比条件下使之稳定。4.3.2除非条文中另有规定，影响量只有所涉及的工作条件在规定范围内变化，其他工作条件均应在参比条件下保持稳定。且影响量对传感器的影响应在规定的正常工作条件极限值上确定。4.3.3试验所用试验仪器和设备，包括长度测量仪器，其基本误差的绝对值应不大于被试传感器基本误差限绝对值的1／4。4.3.4输出信号是在传感器输出端子的4kΩ负载电阻上测得。4.4基本误差在被试传感器上，以每10%量程为一个试验点，包括上、下限值共11个试验点，顺序在各个试验点测量传感器的输出信号值。以上、下两行程为一个测量循环，一共测量三个循环。传感器的基本误差（δi）按下式计算：%100N×-=UUUniid式中Ui——被试试验点上实际输出信号值；Un——被试试验点上理论输出信号值；UN——理论输出信号量程。Un由下式确定：双向传感器：()15N--⋅=KiUUn单向传感器：1N-⋅=KiUUn式中i——试验点序数（0，1，2，…，10）；K——试验点总数（这里K＝11）；UN——理论输出信号量程。UN由下式确定：UN＝UM－U0式中UM——位移为上限值时三次上、下行程所测得的实际输出信号的算术平均值；U0——位移为下限值时三次上、下行程所测得的实际输出信号的算术平均值。4.5线性度误差线性度误差可与基本误差同时进行测定。传感器的线性度误差（δ1）按下式计算：%100N1×=Ugd式中γ——同一试验点上三次上、下行程实际输出信号值的算术平均值与理论输出信号值之差；UN——理论输出信号量程。4.6回差回差可与基本误差同时进行测定。传感器的回差（δh）按下式计算：%100N21h×′-′=UUUd式中U′1——同一试验点上三次上行程实际输出信号值的算术平均值；U′2——同一试验点上三次下行程实际输出信号值的算术平均值；UN——理论输出信号量程。4.7重复性误差重复性误差可与基本误差同时进行测定。由同一行程的同一试验点三次测量的实际输出信号，得出相互间的最大差值Δr，然后按下式计算传感器的重复性误差（δr）：%100Nrr×Δ=Ud式中Δr——同一行程同一试验点上三次测量的实际输出信号之间的最大差值；UN——理论输出信号量程。4.8纹波电压在传感器测量范围上、下限值上测量其输出电压的纹波电压有效值。4.9电源电压变化影响被试传感器应先在电源电压公称值下，按4.4测量各试验点的输出信号。然后分别将电源电压调整到242V和198V，再次测量各试验点的输出信号值，并计算各试验点由电源电压变化引起的输出信号的变化。4.10频率响应将被试传感器的检测器铁芯的传动部分固定在振动台上，检测器外壳固定在不动部分的基础上，使检测器铁芯以恒定振幅（不大于20%量程）在0Hz～200Hz的振动频率范围内变化时，测量输出电压幅值的变化。4.11环境温度变化影响被试传感器先在20℃±2℃范围的任一恒定温度下，测量和计算传感器的零点和满量程的输出信号值。然后将传感器分别放进＋40℃和－10℃的温度试验箱中，至少保温2h，使传感器的温度怛定。再按同样方法测量和计算传感器的零点和满量程的输出信号值。按下式计算每10℃的温度变化对零点和量程的影响（δt）：()()%10010N12AB×--=UttUUtd式中UA——t1温度下试验点上的实际输出信号值；UB——t2温度下试验点上的实际输出信号值；UN——理论输出信号量程；t1——18℃～22℃范围内任一温度值；t2——＋40℃或－10℃。4.12稳定性4.12.1始动漂移试验前，传感器应在参比条件下放置24h，但不接通电源。然后在传感器上施加10%量程的位移，接通电源。记下5min，1h和4h的输出信号值。断开电源，传感器再在参比条件下放置24h，用90%量程的位移重复上述试验。按下式计算传感器的始动漂移（δd）：%100Ndd×Δ=Ud式中Δd——各相邻时间间隔所测的实际输出信号之间的最大差值；UN——理论输出信号量程。4.12.2长期漂移试验前，传感器先在参比条件下，按4.4测量各试验点的输出信号值。然后在传感器上施加90%量程的位移，共工作30天，并分别在1h，24h和30天后测量传感器各试验点的输出信号值。按下式计算传感器的长期漂移（δc）：%100Ncc×Δ=Ud式中Δc——各相邻时间间隔所测得的实际输出信号之间的最大差值；UN——理论输出信号量程。4.13外界磁场影响传感器应先在参比条件下测量其基本误差、线性度误差和回差。本试验应在由频率为50Hz的交流电产生的磁场强度为400A／m的外磁场中进行。传感器放在磁场线圈的中心转台上。转动中心转台和磁场线圈，并调整移相器（0°～360°），使传感器处于最不利的磁场方向和相位上。在该条件下测量传感器的基本误差、线性度误差和回差。4.14湿热影响传感器应先在参比条件下放置24h，测量其基本误差、线性度误差、回差和重复性误差。然后将传感器放进湿热试验箱内，使试验箱的温度为40℃±2℃和相对湿度为90%～96%，并保持48h。将传感器从试验箱中取出，在10min内移到参比条件下，并在30min内完成传感器的绝缘电阻和绝缘强度试验。传感器的绝缘电阻应不小于2MΩ；绝缘强度试验的试验电压为规定试验电压的75%。传感器在2h内检查其外观，并重新测量其基本误差、线性度误差、回差和重复性误差。4.15机械振动影响传感器先在参比条件下测量其基本误差、线性度误差、回差和重复性误差然后将传感器放在振动试验台上，以频率：10Hz～60Hz，位移幅值：0.07mm频率：60Hz～150Hz，加速度幅值：10m／s2在三个相互垂直的方向上各承受1h的振动试验。试验后，检查传感器有无损坏，并重新测量其基本误差、线性度误差、回差和重复性误差。4.16碰撞影响将传感器按运输要求装入运输包装箱中，又将包装箱直接或通过过渡结构用缚带紧固在碰撞试验台上。过滤结构应有足够的刚度，避免引起附加的谐振。然后使包装箱按下列条件进行试验：脉冲波形：近似半正弦波；加速度：100m／s2±10m／s2；脉冲持续时间：11ms±2ms；脉冲重复频率：60次／min～100次／min；碰撞次数：1000次±10次。试验后，将传感器从包装箱中取出，仔细检查传感器有无损坏，并测量传感器的基本误差、线性度误差、回差和重复性误差。4