Три вещи, которые происходят при неправильном чтении спецификации
Вместо самих цифр решающим фактором при выборе являются условия, при которых эти цифры были измерены.
Неправильное истолкование разрешения как точности и ошибочный выбор
Разрешение — это минимальное изменение, которое можно обнаружить. Мелкие шаги отображения или вывода — это одно, но способность реально считывать изменения с таким шагом — другое, а то, насколько это близко к истинному значению — третье. Если делать выбор только на основе значения разрешения, фактические измерения могут не попасть в ожидаемый диапазон контроля из-за влияния линейности и температурного дрейфа. Отправной точкой для выбора является определение того, какой именно показатель влияет на желаемый диапазон контроля, прежде чем заглядывать в каталог.
Сравнение чисел с разными условиями измерения бок о бок
Повторяемость — это разброс при многократных измерениях в одинаковых условиях. Однако значения меняются в зависимости от заданного количества усреднений, выражения в σ или полной ширины ±, а также от расстояния измерения. Сравнение каталогов с разным описанием условий только на основе цифр может привести к выводу, противоположному реальной производительности. Предварительным условием при чтении является приведение условий к единому виду.
Условия на объекте, отклоняющиеся от допущений в спецификациях
Значения из каталога измеряются с использованием стандартных целей, монтажных расстояний и температурных условий. В реальных условиях эксплуатации добавляются такие факторы, как шероховатые поверхности целей, зеркальные поверхности, наклонные цели и колебания температуры окружающей среды. В частности, температурный дрейф постепенно проявляется в виде отклонения измеряемых значений при длительных непрерывных измерениях. Вместо того чтобы считать значения из спецификации гарантированными на объекте, необходимо учитывать, как преодолеть разницу в условиях.
Четыре шага к чтению спецификации
Поняв смысл показателей, выровняйте условия перед сравнением.
- 1 Сначала определите значение, которое необходимо контролировать — ШАГ ①. Сначала решите, хотите ли вы подавить вариацию или вам нужна правильность абсолютного значения. Если первое, ключевым показателем является повторяемость; если второе — линейность и точность.
- 2 Проверьте справочное значение ±% от полной шкалы (F.S.) — ШАГ ②. Линейность выражается как «±◯% от F.S.». Поскольку F.S. (полная шкала) относится к полной ширине диапазона измерения, даже при одинаковом проценте чем больше F.S., тем больше фактический размер ошибки.
- 3 Прочтите условия измерения для повторяемости — ШАГ ③. Проверьте количество усреднений, выражено ли значение в σ или в полной ширине, а также на каком расстоянии производилось измерение. Цифры без указанных условий нельзя напрямую сравнивать со значениями других производителей.
- 4 Преодолейте разрыв с условиями на объекте — ШАГ ④. Проверьте состояние поверхности цели, наклон и колебания температуры окружающей среды. Если условия отличаются от допущений в спецификациях, преодолейте этот разрыв, выбрав правильную головку или метод установки.
Систематизация различий между четырьмя показателями
Разберитесь по отдельности с тем, что представляет собой показатель, на что он влияет и при каких условиях он меняется.
Что он представляет
Разрешение
Минимальная величина изменения, которую можно обнаружить
Повторяемость
Разброс при повторении в одинаковых условиях
Линейность
Отклонение от опорной линии
Точность
Общая близость к истинному значению
Когда это важно
Разрешение
Когда требуется обнаруживать малейшие изменения
Повторяемость
Когда нужно управлять разбросом годных/бракованных результатов
Линейность
Когда нужно управлять размерами с помощью абсолютных значений
Точность
При сравнении значений с другими измерительными приборами
Примеры обозначения
Разрешение
Значения в единицах мкм или нм
Повторяемость
Значение ± или нотация σ
Линейность
±% от F.S.
Точность
Часто указывается индивидуально
Меры предосторожности при чтении
Разрешение
Мелкий шаг не означает точность / Не путайте с приращениями дисплея
Повторяемость
Проверьте количество усреднений и то, используется ли σ или полная ширина
Линейность
Проверьте F.S. (= полная ширина диапазона измерения)
Точность
Проверьте, что входит в общее значение
Изменения в зависимости от расстояния измерения
Разрешение
Меняется в зависимости от головки и расстояния
Повторяемость
Меняется в зависимости от расстояния
Линейность
Проверьте указанный диапазон
Точность
Меняется в зависимости от условий
Влияние количества усреднений
Разрешение
Увеличение количества усреднений уменьшает считываемое изменение
Повторяемость
Значение меняется в зависимости от количества усреднений
Линейность
Практически не влияет
Точность
Меняется в зависимости от условий
Влияние состояния поверхности цели
Разрешение
Ухудшается при уменьшении интенсивности принимаемого света
Повторяемость
Ухудшается при уменьшении интенсивности принимаемого света
Линейность
Меняется в зависимости от цели
Точность
Меняется в зависимости от цели
Влияние изменений температуры
Разрешение
Не сразу заметно в течение коротких периодов времени
Повторяемость
Не сразу заметно в течение коротких периодов времени
Линейность
Указывается при постоянной температуре. Температурная составляющая является отдельным пунктом.
Точность
Принимайте во внимание температурные характеристики
Выравнивайте условия перед сравнением значений
Разрешение, повторяемость, линейность и точность будут давать разные значения даже для одного и того же продукта, если условия измерения различаются. Поскольку предполагаемое количество усреднений, расстояние измерения и цель различаются у каждого производителя, простое сравнение значений в каталоге не устанавливает относительную производительность. Базовый подход заключается в том, чтобы сначала определиться с контролируемым значением, затем выровнять условия и, наконец, устранить разрыв с реальным объектом.
Продукты, позволяющие выбирать характеристики в зависимости от условий
Поскольку измерительную головку можно подобрать в соответствии с состоянием поверхности объекта и расстоянием установки, несоответствие между спецификациями и реальными условиями на объекте можно устранить еще на стадии проектирования.
Более 20 типов головок на выбор в зависимости от объекта и расстояния — серия LK-G5000
Сверхбыстрый и высокоточный лазерный датчик перемещения
Это сверхбыстрый и высокоточный лазерный датчик перемещения, в котором используется надежный и проверенный метод триангуляции. На выбор предлагается более 20 типов измерительных головок в зависимости от состояния поверхности объекта и расстояния установки, что позволяет подобрать оптимальный вариант под конкретную задачу: микрометрический тип (точечный), тип для шероховатых поверхностей (широкий) и тип для прозрачных/зеркальных отражающих поверхностей (зеркальный). Поскольку значения в спецификациях меняются в зависимости от условий измерения, выбор головки, подходящей для конкретной цели — это лучший способ достичь характеристик каталога на практике.
Сверхвысокоскоростная выборка с частотой до 392 кГц не только надежно фиксирует смещение движущихся и вращающихся объектов, но и эффективна для уменьшения погрешностей за счет усреднения. Функция автоматического управления интенсивностью света ABLE II обеспечивает стабильные результаты измерений даже при изменении условий отражения объекта. Устройство оснащено функциями усреднения, фильтрации, автообнуления и калибровки, что позволяет осуществлять контроль с четко заданными условиями измерений. Функция предотвращения взаимных помех поддерживает близкое расположение нескольких головок, а результаты измерений могут сохраняться с помощью функции хранения данных, что позволяет работать с сохранением условий и результатов.
Посмотреть каталог
Нажмите здесь для получения информации о продукции серии LK-G5000
Получить подробные материалы по серии LK-G5000
Вы можете скачать бесплатный каталог, в котором обобщены типы, технические характеристики и условия измерения датчиков.
Посмотреть каталог
Запросы относительно технических характеристик и выбора датчиков смещения
Примеры индикаторов, эффективных в зависимости от условий измерений
Даже при одинаковых технических характеристиках, если объект и условия меняются, эффективные индикаторы и подходящие головки также будут другими.
Измерение вибрации ультразвуковых сварочных аппаратов
При измерении объекта, вибрирующего с высокой скоростью, если цикл выборки недостаточен, сама форма волны будет упущена. В этой ситуации перед оценкой разрешения необходимо проверить условия выборки и количество усреднений.
Измерение зеркальных и прозрачных объектов
Зеркальные и прозрачные объекты отражают свет иначе, чем при диффузном отражении, и стандартные головки не могут обеспечить достаточную интенсивность отраженного света. На первом месте стоит выбор головки, соответствующей целевым условиям, которые являются основой для заявленных характеристик.
Измерение высоты транспортных средств на открытом воздухе и на больших расстояниях
На больших расстояниях и на открытом воздухе влияние окружающего света и перепадов температур проявляется в виде колебаний измеренных значений. В такой ситуации необходимо учитывать долгосрочную стабильность, а не кратковременные отклонения.
Часто задаваемые вопросы о различиях между точностью, повторяемостью и разрешением
Разрешение представляет собой наименьшее изменение, которое можно обнаружить, в то время как точность показывает, насколько значение близко к истинному. Даже если разрешение высокое, при наличии влияния линейности или температурного дрейфа результат отклонится от истинного значения. Разрешение не является гарантом точности. Обратите внимание, что «минимальная единица отображения» дисплея представляет собой шаг индикации и отличается от разрешения. Даже если шаг мал, это не обязательно означает, что изменения можно считать с такой дискретностью.
Это отклонение измеренных значений при повторении измерений в одних и тех же условиях. Однако, поскольку значения меняются в зависимости от количества усреднений, выражения в виде σ или полного диапазона ±, а также от расстояния измерения, их необходимо оценивать в совокупности с условиями. Для нашей серии LK-G5000 указанные значения измерены с использованием нашего стандартного объекта на эталонном расстоянии с 16384 усреднениями.
F.S. (полная шкала) относится ко всему диапазону измерения головки. Например, для головки с диапазоном измерения 20±3 мм значение F.S. составляет 6 мм. Даже при одинаковом значении ±0,02% от F.S., чем больше F.S. головки, тем больше фактический размер погрешности. Вместо того чтобы смотреть только на процентное соотношение, следует также проверить значение в миллиметрах, указанное для F.S. данной головки.
Нет, нельзя. Это связано с тем, что предполагаемое количество усреднений, расстояние измерения и условия объекта различаются у разных производителей. Лучше всего сравнивать их, сопоставляя параметры с четко указанными условиями, или оценивать путем создания идентичных условий на реальном оборудовании.
Оно не включено ни в один из четырех показателей. Во многих каталогах оно указывается как отдельный пункт под названием «температурная характеристика», например, как ○% от F.S./°C. Это обусловлено тем, что оно проявляется не в виде кратковременных колебаний, подобных повторяемости, а в виде медленного изменения измеренных значений при длительных непрерывных измерениях. При долгосрочном контроле необходимо учитывать это, умножая значение температурной характеристики на диапазон температурных колебаний на объекте.
Если вы хотите уменьшить разброс при проверке на годность/брак, ключевое значение имеет повторяемость; если вы хотите контролировать размеры по абсолютным значениям, важны линейность и точность; а если вам нужно обнаружить микроскопические изменения, в центре внимания окажется разрешение. Самый короткий путь — сначала определить значение, которое вы хотите контролировать, и только потом изучать каталог.
Если вы сообщите нам свой объект и значение, которое хотите контролировать, мы подберем головку, отвечающую вашим условиям, и объясним особенности ее характеристик. Пожалуйста, свяжитесь с нами через каталог или форму запроса.
- Сверхвысокоскоростной высокоточный лазерный датчик смещения серии LK-G5000
Сверхвысокоскоростной высокоточный лазерный датчик смещения
Серия LK-G5000
