线性偏差(非线性误差):指校准曲线与拟合直线的最大偏差占满量程(FS)的百分比,反映传感器在工作范围内逼近直线的程度。行业通常以端基法或最小二乘法拟合直线,并以百分比表示,如微型LVDT常见线性度可达±0.25%FS。这一指标直接刻画“直线性”。

总体偏差:工程上常用来指代“综合精度/不确定度”,除线性外,还综合重复性、迟滞、分辨率、温度漂移等对测量结果的影响,回答“真实工况下一把测头能多准”。它比单一的线性偏差更接近使用场景。
为什么两者都重要
只盯线性,可能忽视回程差与重复性;只看总体,又找不到“误差的主要来源”。把两者联动评估,才能制定有效的补偿与选型策略,让校准证书上的数字转化为产线上的稳定表现。
把误差管住的实用做法
1、标定策略:在目标量程内均匀取点,建议采用最小二乘法拟合,输出线性度与灵敏度;对关键工序可追加端基法对比,兼顾直观与统计特性。
2、电路优化:在上下线圈引入并联电容形成LC谐振,可显著提升灵敏度;例如全桥并联方案在仿真中灵敏度提升约113%,线性度仅增加约21.7%,后续结合软件标定可进一步收敛误差。
3、动态与噪声:采用乘法器相敏检波替代开关式方案,可降低高频噪声与时序漂移,实测可将稳定性提升到40nm/1h量级(±100μm量程)。
4、温漂抑制:通过交/直流叠加激励与线圈直流阻抗提取,实现线圈阻抗温漂与结构热膨胀的同步补偿,改善全温区一致性。
5、机械与安装:让测头工作在线圈中段以获得更好线性;使用双片簧铰链等柔性支撑降低摩擦与轴漂;严格避免测砧承受横向力,减少安装偏心引入的非线性与重复性劣化。
快速自检清单
1、查看证书:确认线性度(%FS)、重复性、迟滞与温度系数是否齐全,并核对量程与工况一致。
2、三点验证:在零点、量程中点、满量程三点比对读数与标准量块,快速筛查异常非线性或零点漂移。
3、清洁与夹持:确认测头、测球与夹具洁净稳固,避免颗粒与夹持应力造成读数跳动。
4、温度观察:长时间运行后复核零点与灵敏度,必要时启用恒温或补偿策略,稳住全温区表现。