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CMC 评估报告项目名称：线位移传感器示值误差测量结果的不确定度分析1测量过程简述1） 测量依据：依据JJF1305-2011《线位移传感器》校准规范2） 测量环境条件：温度（20±5）℃3） 测量标准：万能测长仪，测量范围（0～3000）mm ，最大允许误差MPE ：±(0.8+1.1×10-6 L) μm ；数字多用表，测量范围（0～1000）V ，测量不确定度U =2.3×10-6，k =2。
4） 被测对象： (0～1000)mm 分度值为0.001mm 位移传感器，最大允许误差±0.2%。
5） 测量方法：JJF1305-2011《线位移传感器》校准规范，把被测线位移传感器固定在三米测长仪尾座固定测头上，拉线固定在移动端测头上，输出信号连接数字多用表，通过移动侧头测量位移值并记录相应的电压信号，按照JJF1305-2011计算传感器基本误差，并进行不确定度评定。
2数学模型根据JJF1305-2011，线位移传感器基本误差及绝对误差（示值误差）计算公式：%100⨯-=FS i ij ij Y Y y δ （1）ijδ： ――拉线位移传感器的基本误差 ij y ：――测长仪的位移读数值i Y ：――拟合值FS Y ：――满量程其中：i Y FS Y 可看为常量，只有ij y 一个变量，因此只考虑影响该实际测量值的相对不确定度。
3 不确定度来源拉线（绳）式位移传感器基本误差及绝对误差校准结果的不确定度主要来源于以下几个方面：（1）传感器重复性引入的标准不确定度分量；（2）测长仪示值引入的标准不确定度分量；（3）安装拉线（绳）式位移传感器引入的标准不确定度分量；（4）回程误差引入的标准不确定度分量；（5）环境条件的影响；（6）数字多用表读数引入的不确定度分量。
4.标准不确定度评定4.1传感器测量重复性引入的标准不确定度分量u 1对于基本误差要求为±0.2%的线位移传感器，期重复性要求应不超过0.03%，因此其重复性引入的不确定度%03.01=u 4.2测长仪示值引入的标准不确定度分量u 2测长机的最大允许误差为：MPE ：±(0.8+1.1×10-6 L) μm ，忽略固有误差，按均匀分部计算：%0001.03/101.1-62=⨯=u4.3安装拉线（绳）式位移传感器引入的标准不确定度分量u 3安装拉线（绳）式位移传感器时拉线与测头位移轴相重合，其阿贝误差可以忽略。
传感器调校制度
是指对于各种传感器进行调校的一套有关规定和程序，以确保传感器在工作中能够准确、稳定地发挥作用。
传感器调校制度通常包括以下几个方面：
1. 调校目标：明确传感器的调校目标，例如准确测量某个物理量或识别特定对象。
2. 调校流程：制定传感器调校的详细步骤和程序，包括校准设备的选择、传感器安装位置的确定、传感器参数的设置等。
3. 校准标准：规定传感器调校的标准，包括精度要求、测量范围、误差限等。
根据不同传感器的类别和用途，可以参考相关的国家标准或行业标准。
4. 校准频率：确定传感器调校的频率，根据传感器的性能要求和工作环境的变化情况，制定定期或不定期的调校计划。
5. 记录和报告：对每次传感器调校进行详细记录，包括调校时间、具体操作步骤、校准结果等信息。
同时，制作调校报告，记录传感器的性能指标和调校后的工作状态。
6. 质量控制：制定传感器调校的质量控制措施，包括对校准设备的维护和校准、对人员进行培训和质量管理等。
传感器调校制度的实施可以提高传感器的测量准确度和稳定性，确保其在工作过程中能够有效地提供准确的数据和信息。
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线位移传感器的校准方法研究张丰;曾燕华;张伟【摘要】针对在线检测与现场控制中的线位移传感器,提出了一种基于气浮式基线及双层式可分离工作台的线位移传感器校准方法.研制出适用于不同型式的线位移传感器的校准装置,综合不同的输出方式设计了接线盒,同时基于C#和ACCESS软件开发了数据处理和模拟软件,对其基本误差、线性度、灵敏度等参数的校准进行了实验研究,并经比对试验验证了该校准方法的合理性与有效性.【期刊名称】《光学仪器》【年(卷),期】2016(038)001【总页数】6页(P63-68)【关键词】线位移传感器;线性度;校准【作者】张丰;曾燕华;张伟【作者单位】上海市计量测试技术研究院,上海201203;上海市计量测试技术研究院,上海201203;上海市计量测试技术研究院,上海201203【正文语种】中文【中图分类】TH711引言线位移传感器作为各类仪器仪表和控制系统的主要组成部分,在自动化控制和测量中有着举足轻重的地位。
但由于线位移传感器的外形多样,输出方式多样,其计量性能的优劣直接影响到各种测量的线性度,灵敏度,基本误差,回程误差等技术参数[1]。
线位移传感器评价方式也不同于仪器,长期以来的校准工作主要以生产商为主,作为第三方的检测机构的校准能力有限。
由于目前位移传感器尚无国际建议或国际标准,国内在2011年年底颁布的校准规范也只提及了各种位移传感器安装原则,却没有具体的实施方案。
本文介绍了一种适合长距离位移传感器校准的装置,以及长距离线位移传感器的校准方法。
线位移传感器校准装置建立在一条50 m室内花岗岩气浮式基线的平台上,由双层可分离式工作台(气浮工作台与机械式导轨工作台)、双频激光干涉仪、稳压源、数字多用表、传感器接线盒、数据处理软件组成[2]。
气浮工作台的气隙厚度控制在5 μm以下,气隙均匀性小于0.5 μm,运动直线度小于5 μm,并实现分辨率为1 μm 的微调,与上层的机械式导轨工作台形成双层可分离式工作台。
线位移传感器动态参数校准规范线位移传感器是一种广泛应用于工业自动化和测量领域的传感器设备，用于测量物体的位移或变形。
为了确保传感器的准确度和可靠性，对其进行动态参数校准是非常重要的。
下面将介绍线位移传感器动态参数校准的规范和步骤。
一、校准前准备工作1.确定校准仪器和设备：选择合适的仪器和设备，如信号发生器、精准的行程测量装置等。
2.检查传感器：确保传感器没有损坏或松动，并仔细检查其外观、电缆和连接器等是否完好。
3.清洁传感器：使用合适的清洁剂和软毛刷清洁传感器，确保传感器表面干净，无灰尘或污垢。
二、校准步骤1.建立基准线：使用已知精度的测量仪器（如光栅尺或标准行程传感器）建立基准线，作为校准的依据。
2.设置测量参数：根据实际需求，设置合适的测量参数，如量程、采样频率等。
3.连接传感器：将传感器连接到校准仪器上，并确保连接器牢固可靠，无松动或接触不良。
4.发送信号：通过信号发生器发送一系列标准信号到传感器，包括不同幅值和频率的信号。
5.记录测量数据：使用数据采集设备记录传感器输出的信号，并将数据存储到计算机或其他存储介质中。
6.分析校准数据：对记录的数据进行分析，计算传感器的校准误差和灵敏度等参数。
7.调整传感器：根据分析结果，对传感器进行调整，以使其输出符合预定的校准规范。
8.重新校准：对调整后的传感器重新进行校准，以验证调整效果是否满足要求。
9.校准报告：将校准过程中的详细数据、分析结果和校准后的参数记录在校准报告中，并加盖校准印章。
三、校准规范1.校准频率：根据传感器的应用和要求，确定校准的频率，以确保传感器的准确性和稳定性。
2.校准误差：校准误差是指传感器输出与实际值之间的差异。
校准误差应控制在一定的范围内，通常为传感器满量程的百分比。
3.线性度：传感器的线性度是指传感器输出和输入之间的直线关系程度。
线性度应在一定的误差范围内，通常为传感器满量程的百分比。
4.灵敏度：传感器的灵敏度是指输入信号变化时，传感器输出的相对变化量。
位移传感器校验记录（原创实用版）目录1.位移传感器的概念与作用2.位移传感器校验的必要性3.位移传感器校验记录的内容4.位移传感器校验记录的注意事项5.位移传感器校验记录的示例正文1.位移传感器的概念与作用位移传感器是一种测量物体在一定范围内位移变化的传感器，它可以将物体的位移变化转换为电信号输出。
位移传感器广泛应用于自动化设备、测量仪器以及各类工程项目中，对于保证设备的正常运行和测量结果的准确性具有重要意义。
2.位移传感器校验的必要性位移传感器在长时间使用过程中，可能会出现漂移、误差等问题，影响其测量精度。
为了保证位移传感器的测量准确性，需要定期对其进行校验。
通过校验，可以发现并修正传感器的误差，提高测量结果的可靠性。
3.位移传感器校验记录的内容位移传感器校验记录主要包括以下内容：（1）校验日期和时间：记录校验时的日期和时间，便于追踪校验过程和结果。
（2）校验人员：记录负责校验的人员，以便对校验过程和结果负责。
（3）校验设备：记录使用的校验设备及其型号、规格等参数，方便后续查阅和分析。
（4）校验方法：记录采用的校验方法和步骤，以确保校验过程的正确性。
（5）校验结果：记录校验得到的各项参数及其数值，如零点漂移、量程漂移等。
（6）校验结论：根据校验结果，判断位移传感器是否满足使用要求，如需维修或更换，应提出具体建议。
4.位移传感器校验记录的注意事项（1）在校验过程中，应确保校验设备和位移传感器的连接正确无误，避免因连接问题导致的校验结果失真。
（2）在进行校验时，应尽量保证环境条件的稳定，避免因环境因素影响校验结果的准确性。
（3）在记录校验结果时，应确保数据的准确性，避免因数据录入错误导致校验结论的错误。
5.位移传感器校验记录的示例【示例】校验日期：2022 年 8 月 1 日校验时间：10:00-11:30校验人员：张三校验设备：型号 HX-01，规格：0-100mm校验方法：按照 GB/T 1875-2009《位移传感器校验方法》进行校验校验结果：零点漂移：±0.01mm量程漂移：±0.02mm非线性：±0.03%重复性：±0.01%校验结论：根据校验结果，该位移传感器满足使用要求，无需维修或更换。
计量标准技术报告
计量标准名称线位移传感器校准装置
计量标准负责人
建标单位名称研究院
填写日期2021
目录
一、建立计量标准的目的………………………………………………………………… ( )
二、计量标准的工作原理及其组成………………………………………………………( )
三、计量标准器及主要配套设备…………………………………………………………( )
四、计量标准的主要技术指标……………………………………………………………( )
五、环境条件………………………………………………………………………………( )
六、计量标准的量值溯源和传递框图……………………………………………………( )
七、计量标准的稳定性考核………………………………………………………………( )
八、检定或校准结果的重复性试验…………………………………………………………( )
九、检定或校准结果的不确定度评定………………………………………………( )
十、检定或校准结果的验证………………………………………………………………( ) 十一、结论…………………………………………………………………………………( ) 十二、附加说明……………………………………………………………………………( )
注：应当提供《计量标准的稳定性考核记录》。
注：应当提供《检定或校准结果的重复性试验记录》。
传感器动态校准方法传感器的动态校准是一个复杂的过程，涉及到多个学科的知识，包括物理学、力学、数学等。
以下是几种常见的动态校准方法：1. 正弦力法：被校力传感器安装在电磁振动台上，质量块连接在力传感器上。
正弦力标准装置是采用五个加速度传感器测试质量块顶面加速度。
各模块同步工作，同时进行数据处理，获得校准结果。
2. 冲击力法：力传感器信号和加速度传感器信号都被程控标定仪采集后转换为数字信号。
在动态力传感器量程范围内选，用冲击力标准装置对动态力传感器进行校准。
对于选择的每个测量点，在冲击力标准装置的同一高度，连续冲击3次。
各模块同步工作，同时进行数据处理，获得校准结果。
3. 在线测量和自适应算法：这种方法需要在称重传感器的安装和固定后进行初始校准。
这一步骤可以通过施加已知质量的物体来进行。
将已知质量的物体放置在称重传感器上，记录下称重传感器输出的数值。
根据已知质量和传感器输出的数值，可以计算出校准系数。
校准系数可以用于将传感器的输出值转化为真实物体的重量。
在实际使用过程中，动态校准方法需要进行在线测量。
在线测量是指在物体称重的同时，对称重传感器的输出值进行实时监测和记录。
这可以通过连接称重传感器和数据采集系统来实现。
数据采集系统可以记录下称重传感器的输出值，并将其与已知质量的物体进行对比。
通过在线测量，可以得到称重传感器输出值和真实物体重量之间的差异。
这种差异可以被视为误差，需要通过自适应算法进行修正。
自适应算法可以根据测量误差的大小和方向来调整称重传感器的校准系数。
以上方法仅供参考，如有需要，建议查阅传感器动态校准方面的文献或咨询相关领域的专家学者，获取更全面准确的信息。
线位移传感器动态参数校准规范线位移传感器动态参数校准规范1 范围本校准规范规定了对线位移传感器实验室环境下的动态参数进行校准的计量特性、校准条件、校准项目、校准方法、校准结果的处理及复校时间间隔。
本校准规范适用于新制造（或购置）、使用中、修理后的线位移传感器动态参数校准。
2 引用文件本校准规范引用下列技术条件JJF 1001-2011 通用计量术语及定义技术规范。
JJF 1059.1-2012 测量不确定度评定与表示。
JJF 1094-2002 测量仪器特性评定。
GB/T 7665-2005 传感器通用术语。
GB/T 30111-2013 位移传感器通用规范。
GB/T 18459-2001 传感器主要静态性能指标的计算方法。
GJB 8137-2013 位移传感器标定与精度测试方法。
JJF 1305-2011 线位移传感器校准规范。
注：凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改版）适用于本规范。
3 术语和计量单位3.1 术语3.1.1 线位移传感器linear displacement sensor能够感受长度尺寸变化并转换为可用输出信号的器件。
3.1.2 动态特性dynamic characteristic与响应于被测量随时间变化有关的传感器特性。
3.1.3 动态示值误差dynamic error of indication线位移传感器示值与对应输入量的真值之差。
3.1.4 动态重复性dynamic repeatability在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。
3.1.5 分辨力resolution线位移传感器能够有效辨别的最小位移量。
3.1.6 响应时间response time由被测量的阶跃变化引起的传感器输出上升到其最终规定百分率时所需要的时间。
注：为注明这种百分率，可将其置于主词前面，例如：98%响应时间。
国家计量技术规范线位移传感器动态参数校准规范实验报告2020年2月《线位移传感器动态参数校准规范》实验验证报告1 实验目的线位移传感器是符合某项标准规范的用于对线性位移、长度特性等相关参数进行分析的仪器。
它广泛应用于超精密加工中心、高端机床生产、工程测试等行业以及科研院所进行精密位移特性分析试验。
规范制定小组在参考相关的技术标准和各生产厂商技术说明书的基础上，为了确认本规范的计量性能指标和校准方法是否合理，针对校准规范上确定的计量特性及校准项目，对不同规格的线位移传感器动态参数进行试验。
以下试验是在外观、相关附件和试验条件都符合要求的基础上进行的。
2 实验地点黑龙江省哈尔滨市哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所。
3 实验用装置一维直线位移台、激光干涉仪、同步信号发生器。
4 实验方法4.1 动态示值误差安装被校准传感器至一维直线位移台上，尽量满足阿贝原则。
被校准线位移传感器标称量程为±V R，标称响应频率为f res。
设置一维直线位移台按照预设振幅V R和频率f res做正弦往复运动。
调整被校准线位移传感器的输出范围，在其输出范围内大致均匀分布取11个校准点（包括上、下限）。
一维直线位移台经过相位零点时通过同步信号发生器控制激光干涉仪和被校准线位移传感器同时开始对安装在一维直线位移台上的靶标进行位移测量。
以正、反两个行程为一个测量循环，共测量三个循环。
按顺序分别读出激光干涉仪给出的位移值L ij和各校准点上传感器的输出值y ij。
按照公式（1）计算传感器在第j次行程中第i个校准点的误差δij，取三个循环正、反行程中绝对值最大的作为第i个校准点上的误差值，取各i点中绝对值最大的作为示值误差测量结果4.2 动态重复性安装被校准传感器至一维直线位移台上，尽量满足阿贝原则。
被校准线位移传感器标称量程为±V R，标称响应频率为f res。
设置一维直线位移台按照预设振幅V R和频率f res做正弦往复运动。
针对JJF 1305-2011校准规范中几点问题的探讨
解岩;曹春;张曦文
【期刊名称】《计测技术》
【年(卷),期】2016(0)S1
【摘要】针对JJF 1305-2011《线位移传感器校准规范》中一元线性回归参数公
式存在的问题,本文基于最小二乘法从方差角度给出了其正确表达式,并对回归系数
的无偏性加以论证。
同时,从考量线位移传感器重要指标出发,利用不确定度传递率,计算线性度的不确定度,并讨论其回归系数及其重复性等因素引起的不确定度分量。
【总页数】3页(P232-234)
【关键词】元线性参数;线性度;不确定度
【作者】解岩;曹春;张曦文
【作者单位】中航工业第一飞机设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TB97
【相关文献】
1.《JJF 1057-1998数字存储示波器校准规范》中扫描时间因数校准过程及存在问题探讨 [J], 宋剑波;李坚;刘洪贺;寇琼月
2.对 JJF1064－2010《坐标测量机校准规范》有关问题的探讨 [J], 陈龙;颜宇;李
钢
3.对现行JJF 1066-2000《测长机校准规范》中问题的探讨 [J], 孙云霞;孙友群;周
红光;樊瑞昕;刘瑞峰
4.关于JJF1255-2010《厚度表校准规范》和JJF1488-2014《橡胶、塑料薄膜测厚仪校准规范》几点理解 [J], 王艳;刘钊
5.JJF(浙)1096-2014《药物溶出度仪校准规范》问题探讨 [J], 韩素超;张红中;祖振涛;王昊苏;孙若男
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位移传感器校准方法嘿，朋友们！今天咱就来讲讲位移传感器校准那点事儿。
咱就说这位移传感器啊，就像是咱的眼睛，得看得准才行呀！那怎么才能让它看得准呢？这就得校准啦！想象一下，你要去一个陌生的地方，要是没有个准确的地图指引，那不得迷路呀！位移传感器也是一样，要是不准，那得出多大乱子呀！校准的时候，可得细心点儿。
就好比你做饭，盐放多了太咸，放少了没味，得恰到好处。
先把传感器安装好，这就像给它找个安稳的家。
然后呢，根据它的说明书，一步一步来操作。
可别嫌麻烦，这就跟你整理房间似的，不认真整理，那还是乱糟糟的。
找个标准的测量工具来对比，就像是找个靠谱的朋友当裁判。
看看传感器测出来的和标准的差多少。
要是差得远了，那咱就得好好调整调整啦。
这调整也有讲究，不能大调也不能小调，得慢慢地、一点点地来。
就像你走路，走太快容易摔跟头，走太慢又耽误时间。
你说这校准重要不？那肯定重要啊！要是传感器不准，那后面的工作不都白干啦？好比你盖房子，基础没打好，那房子能结实吗？在这过程中，还得注意环境。
别在那种乱七八糟的地方校准，那能准吗？就像你在闹市读书，能读得进去吗？找个安静、稳定的环境，让传感器也能安心工作。
还有啊，别以为校准一次就一劳永逸了。
就像你身体得定期体检一样，传感器也得时不时地检查检查，看看它还准不准。
要是不准了，赶紧再校准。
校准位移传感器，虽然听起来有点麻烦，但这可是保证工作质量的关键呀！咱可不能马虎。
认真对待它，它才能好好为咱服务呀！总之，位移传感器校准这事，可大可小。
做好了，一切顺利；做不好，麻烦一堆。
所以，大家可得重视起来呀！别不当回事儿，到时候出了问题可别后悔哟！。
位移传感器检测标准位移传感器的检测标准主要包括精度、分辨率、线性度、重复性、可靠性、稳定性等指标。
以下是对这些指标的详细介绍：1.精度：位移传感器的精度是评估其性能的重要指标之一，精度标准规定了传感器的测量误差范围。
通常，精度标准分为几个等级，从高到低依次为A级、B级、C级等。
不同等级的传感器适用于不同的应用场景，例如高精度要求的测量任务应选择A级传感器。
2.分辨率：位移传感器的分辨率是指其能够检测到的最小位移量。
一般来说，高分辨率的传感器能够更精确地检测到物体的微小移动。
3.线性度：线性度是指传感器输出与输入之间的线性关系程度。
线性度标准规定了传感器输出与输入之间的最大偏差。
线性度越高，传感器的测量结果越准确。
4.重复性：位移传感器的重复性是指其在相同条件下多次测量同一物体时，其输出结果的再现性。
重复性好的传感器能够保证测量结果的可靠性。
5.可靠性：位移传感器的可靠性是指其在规定条件下长时间运行后仍能保持其原有性能的能力。
高可靠性的传感器能够保证长期稳定的测量效果。
6.稳定性：位移传感器的稳定性是指在受到外界因素影响下，其性能保持不变的能力。
例如，在温度变化下，传感器不应受到过大的影响，否则会影响其测量精度。
除了以上提到的指标，位移传感器还有其他的检测标准，例如响应时间、工作温度范围等，这些都会影响到传感器的性能和使用效果。
在选择位移传感器时，需要根据实际应用场景和需求来选择合适的传感器，以保证测量结果的准确性和可靠性。
在检测位移传感器时，可以采用以下方法：1.静态测试：在静态条件下测试传感器的性能，包括精度、分辨率、线性度等指标。
2.动态测试：在动态条件下测试传感器的性能，例如在振动台上进行测试，以评估其在动态环境下的性能。
3.环境测试：在模拟实际应用环境条件下测试传感器的性能，例如在温度变化、湿度变化等环境下进行测试。
4.综合测试：综合考虑多个指标和条件进行测试，以评估传感器在实际应用中的性能表现。
位移传感器校验记录【原创实用版】目录1.位移传感器概述2.位移传感器校验的必要性3.位移传感器校验的步骤4.位移传感器校验记录的意义5.结论正文1.位移传感器概述位移传感器是一种能够检测物体位移或位置变化的传感器，它在工业生产、自动化设备、交通工具等领域有着广泛的应用。
位移传感器的种类繁多，常见的有电容式、电感式、光电式、霍尔式等。
这些传感器的原理和性能各有特点，但其基本功能都是将物体的位移或位置变化转换为电信号输出，以供后续的信号处理和分析。
2.位移传感器校验的必要性位移传感器在实际应用中，可能会受到环境因素、使用时间、传感器自身性能变化等因素的影响，导致其输出信号的准确性下降。
为了保证位移传感器的测量准确性和可靠性，需要定期对其进行校验。
通过校验，可以及时发现和纠正传感器的测量误差，确保其在生产和科研中的准确应用。
3.位移传感器校验的步骤（1）准备工作：检查校验设备和工具是否完好，确保校验环境符合要求；（2）传感器安装：将位移传感器安装到校验设备上，连接传感器的信号输出端；（3）参数设置：根据校验设备的要求，设置相应的参数；（4）校验过程：启动校验设备，进行数据采集和处理；（5）结果分析：根据校验结果，分析传感器的性能，判断其是否合格；（6）记录存档：将校验结果记录在位移传感器校验记录中，便于日后查询和分析。
4.位移传感器校验记录的意义位移传感器校验记录是记录位移传感器校验过程和结果的重要文件，具有以下意义：（1）提供依据：校验记录为评价位移传感器性能和质量提供了客观依据；（2）便于管理：校验记录有助于对位移传感器进行有效的管理和维护；（3）改进设计：通过对校验记录的分析，可以发现位移传感器在设计和制造过程中的不足之处，为后续产品改进提供参考；（4）保证质量：校验记录可以证明位移传感器是否达到了规定的技术要求，有利于保证产品在生产和科研中的准确应用。
5.结论位移传感器校验对于保证其在实际应用中的准确性和可靠性具有重要意义。
线位移传感器动态参数校准规范1 范围本校准规范规定了对线位移传感器实验室环境下的动态参数进行校准的计量特性、校准条件、校准项目、校准方法、校准结果的处理及复校时间间隔。
本校准规范适用于新制造（或购置）、使用中、修理后的线位移传感器动态参数校准。
2 引用文件本校准规范引用下列技术条件JJF 1001-2011 通用计量术语及定义技术规范。
JJF 1059.1-2012 测量不确定度评定与表示。
JJF 1094-2002 测量仪器特性评定。
GB/T 7665-2005 传感器通用术语。
GB/T 30111-2013 位移传感器通用规范。
GB/T 18459-2001 传感器主要静态性能指标的计算方法。
GJB 8137-2013 位移传感器标定与精度测试方法。
JJF 1305-2011 线位移传感器校准规范。
注：凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改版）适用于本规范。
3 术语和计量单位3.1 术语3.1.1 线位移传感器linear displacement sensor能够感受长度尺寸变化并转换为可用输出信号的器件。
3.1.2 动态特性dynamic characteristic与响应于被测量随时间变化有关的传感器特性。
3.1.3 动态示值误差dynamic error of indication线位移传感器示值与对应输入量的真值之差。
3.1.4 动态重复性dynamic repeatability在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。
3.1.5 分辨力resolution线位移传感器能够有效辨别的最小位移量。
3.1.6 响应时间response time由被测量的阶跃变化引起的传感器输出上升到其最终规定百分率时所需要的时间。
注：为注明这种百分率，可将其置于主词前面，例如：98%响应时间。
3.1.7 频率响应frequency response在规定的被测量频率范围内，对加在传感器上的正弦变化的被测量来说，输出量与被测量振幅之比及输出量和被测量之间相差随频率的变化。
注：频率响应应当以在规定的被测量频率范围内的频率和某一规定的被测量为基准。
3.1.8 动态测量范围dynamic full scale output在保证性能指标的前提下，用最大被测量和最小被测量表示的区间。
4 概述线位移传感器可用来测量位移、距离、位置和应变量等长度尺寸，在工程测试中应用广泛。
典型的线位移传感器可以分为接触式传感和非接触式传感。
线位移传感器输出信号种类多，绝大部分线位移传感器输出电信号，如不同频率的脉冲信号、电压或电流等模拟量；也有些线位移传感器已集成了信号转化功能，能直接以数字方式或其他方式输出长度尺寸。
典型的线位移传感器的结构示意图如下。
图1 一种线位移传感器示意图1—测杆；2—外壳；3—信号输出线缆5 计量特性5.1 外观及附件线位移传感器外观结构应完好，附件应齐全，不得有影响计量性能的缺陷。
有制造厂商名称、产品型号、出厂编号等标示信息及使用操作说明书。
5.2 工作正常性线位移传感器及校准装置各固定连接部件应连接可靠，可活动部件应运动灵活，各部件在工作范围内应正常工作，状态稳定。
5.3 技术指标6 校准条件6.1 环境条件①环境温度：22℃±1℃（每小时温度变化量不超过0.5℃）。
②相对湿度：≤65% RH。
③室内周围应无影响测量的灰尘、振动、噪音、气流、腐蚀性气体和较强磁场。
④被校准仪器在室内连续平衡温度的时间应不少于24h，标准器具在室内平衡温度的时间应不少于4h。
⑤电源电压的波动不应超过额定值的±1%，实验室内应避开强交变电磁场或近距离的交变磁场（如电机、电焊机等）的干扰。
6.2 校准用设备（或测量标准及其他设备）校准过程中所需计量器具（计量基准或计量标准）及配套设备的技术指标要求等。
7 校准项目和校准方法7.1 校准项目校准项目见表1。
表1 校准项目一览表7.2 校准方法7.2.1 外观及附件被校准线位移传感器外观结构应完好，附件应齐全，不得有影响计量性能的缺陷。
有制造厂商名称、产品型号、出厂编号等标示信息及使用操作说明书；线位移传感器及校准装置各固定连接部件应连接可靠，可活动部件应运动灵活，各部件在工作范围内应正常工作，状态稳定。
7.2.2 频率响应安装被校准传感器至一维直线位移台上，尽量满足阿贝原则。
被校准线位移传感器标称量程为±V R ，标称频率响应为f res 。
设置一维直线位移台按照预设振幅V R 和频率f res 做正弦往复运动。
调整被校准线位移传感器的输出范围，在其输出范围内大致均匀分布取11个校准点（包括上、下限）。
一维直线位移台经过相位零点时通过同步信号发生器控制激光干涉仪和被校准线位移传感器同时开始对安装在一维直线位移台上的靶标进行位移测量。
以正、反两个行程为一个测量循环，共测量三个循环。
按顺序分别读出激光干涉仪给出的位移值L ij 和相位αij 以及各校准点上传感器的输出值y ij 和相位βij 。
当L ij -y ij ≤±0.01×V R ，且αij -βij ≤0.01×π时，被校准线位移传感器的响应频率为f res 。
注：相位零点指的是电气信号的相位零点。
7.2.3 动态示值误差安装被校准传感器至一维直线位移台上，尽量满足阿贝原则。
设置一维直线位移台按照振幅V R 和频率f res 做正弦往复运动。
调整被校准线位移传感器的输出范围，在其输出范围内大致均匀分布取11个校准点（包括上、下限）。
一维直线位移台经过相位零点时通过同步信号发生器控制激光干涉仪和被校准线位移传感器同时开始对安装在一维直线位移台上的靶标进行位移测量。
以正、反两个行程为一个测量循环，共测量三个循环。
按顺序分别读出激光干涉仪给出的位移值L ij 和各校准点上传感器的输出值y ij 。
按照公式（1）计算传感器在第j 次行程中第i 个校准点的误差δij ，取三个循环正、反行程中绝对值最大的作为第i 个校准点上的误差值，取各i 点中绝对值最大的作为示值误差测量结果。
100%ij ijij FS y L Y δ-=⨯ （1）式中：Y FS ——满量程输出，由式（2）确定，下同。
FS M N Y Y Y =- （2）式中：Y M ——位移至上限值时三个循环正、反行程输出量的平均值；Y N ——位移至下限值时三个循环正、反行程输出量的平均值。
7.2.4 动态重复性安装被校准传感器至一维直线位移台上，尽量满足阿贝原则。
设置一维直线位移台按照振幅V R 和频率f res 做正弦往复运动。
调整被校准线位移传感器的输出范围，在其输出范围内大致均匀分布取m 个校准点（包括上、下限）。
一维直线位移台经过相位零点时通过同步信号发生器控制激光干涉仪和被校准线位移传感器同时开始对安装在一维直线位移台上的靶标进行位移测量。
以正、反两个行程为一个测量循环，共测量n 个循环。
按顺序分别读出激光干涉仪给出的位移值L ij 和各校准点上传感器的输出值y ij 。
根据n 个循环的测量数据，分别计算出m 个校准点在正、反行程获得的2m 个输出值的标准偏差，其中最大标准偏差记为S max ，按照公式（3）计算重复性。
max =100%R FS c S Y ξ⨯⨯ （3）式中：c ——包含因子，c =t 0.95。
7.2.5 分辨力安装被校准传感器至一维直线位移台上，尽量满足阿贝原则。
被校准线位移传感器标称分辨力为R ，标称频率响应为f res 。
设置一维直线位移台按照振幅V R 和频率f res 做正弦往复运动。
调整被校准线位移传感器的输出范围，在其输出范围内大致均匀分布取11个校准点（包括上、下限）。
一维直线位移台经过相位零点时通过同步信号发生器控制被校准线位移传感器对安装在一维直线位移台上的靶标进行位移测量。
以正、反两个行程为一个测量循环，共测量一个循环。
按顺序分别读出各校准点上传感器的输出值y 0i ，i =1,2,3, (11)保持一维直线位移台正弦运动频率f res 不变，振幅调整为(V R - n *R /5)，n =1,2,3,……,10。
重复上述过程，按顺序分别读出各校准点上传感器的输出值y ni 。
当y ni 不等于y (n-1)i 时，记△x ni,min 为n *R /5。
则被校准线位移传感器的分辨力为R x 。
,min max ni x FS x R Y ∆= （4）式中：△x ni,min 为第i 个校准点上在第n 次循环时观测到的最小变化量； max|△x ni,min |为在整个测量范围内，线位移传感器都可以观测到的最小变化量。
7.2.6 响应时间安装被校准传感器至一维直线位移台上，尽量满足阿贝原则。
设置一维直线位移台按照振幅V R 和频率f res 做正弦往复运动。
在其正行程幅值最大处设置有校准点。
一维直线位移台经过相位零点时通过同步信号发生器控制激光干涉仪和被校准线位移传感器同时开始对安装在一维直线位移台上的靶标进行位移测量。
以正、反两个行程为一个测量循环，共测量三个循环。
分别记录激光干涉仪给出的相位值αj 以及被校准线位移传感器给出的相位值βj 。
按照公式（5）计算传感器在第j 次行程中的相位差φj ，取三个循环中绝对值最大的作为被校准线位移传感器的响应时间。
j j j φαβ=-（5） max j φφ=（6） 7.2.7 动态测量范围安装被校准传感器至一维直线位移台上，尽量满足阿贝原则。
设置一维直线位移台按照振幅V R 和频率f res 做正弦往复运动。
在其正、反运动幅值最大处分别设置有校准点1和校准点2。
一维直线位移台经过相位零点时通过同步信号发生器控制激光干涉仪和被校准线位移传感器同时开始对安装在一维直线位移台上的靶标进行位移测量。
以正、反两个行程为一个测量循环，共测量三个循环。
按顺序分别读出激光干涉仪给出的位移值L ij 和各校准点上传感器的输出值y ij 。
取校准点1处所获得y ij 绝对值的最小值V R1为测量范围的上限，取校准点2处所获得y ij 绝对值的最小值V R2为测量范围的下限，则被校准线位移传感器在频率f res 的动态测量范围为V R2到V R1。
8 校准结果表达（见JJF1071）8.1 校准记录校准记录应详尽记录测量数据和计算结果。
推荐的校准记录格式见附录A 。
8.2 校准证书经校准的主轴测量仪应出具校准证书，校准结果应在校准证书上反映。
校准证书包括的信息应符合JJF 1071—2010中5.12的要求，推荐的校准证书内页格式见附录B。
8.3 不确定度校准证书应给出各校准项目的扩展不确定度，评定示例见附录C。
