直線位移傳感器是以電阻為檢測(cè)量，阻值可線性變化調(diào)節(jié)的高精度位移傳感器。傳感器主要由電阻板和可移動(dòng)電刷組成，以分壓計(jì)接入測(cè)量電路，當(dāng)電刷在電阻板上滑動(dòng)時(shí)，輸出端即獲得與位移量成比例關(guān)系的電壓信號(hào)。直線位移傳感器線性精度受電阻板總阻值大小影響不大，主要受單元阻值的影響，即傳感器的阻值線性度。
電阻板是直線位移傳感器的核心部件，其精度直接決定了傳感器的線性精度。電阻板是將配置好的電阻漿料采用噴涂或者印刷工藝均勻平整地涂覆在基板表面，然后經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)老化等工序制作而成。電阻板的導(dǎo)電性能不僅取決于碳黑或者石墨的結(jié)構(gòu)與表面性質(zhì)，還與漿料的均勻程度、粘合劑與添加劑的用量、溫度、濕度、制造工藝等因素相關(guān)。電阻漿料在涂覆過(guò)程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生寬度分布不均勻、截面厚度不均勻的現(xiàn)象，這將對(duì)電阻板線性度產(chǎn)生很大的影響。為了減小接觸電阻，減少電阻跳變，電阻板的兩端涂有銀漿，但是在加工過(guò)程中會(huì)存在不均勻情況，這也會(huì)影響電阻板的線性精度。因此必須對(duì)電阻板初始線性進(jìn)行修刻，提高傳感器的測(cè)量精度。
在電阻率恒定的情況下，電阻板阻值與長(zhǎng)度成正比，與橫截面積成反比。因此，通過(guò)線性修刻去除一部分導(dǎo)電碳膜，可以提高電阻板的線性精度，從而將傳感器輸出曲線修整為符合線性精度要求的電阻-位移曲線。直線位移傳感器電阻修刻方法主要有：手工刀具修刻、銑刀自動(dòng)修刻和高精度激光修刻。
手工刀具修刻就是由技術(shù)人員手持刻刀在電壓值的指示下，在電阻板邊緣進(jìn)行不等長(zhǎng)寬度的刻畫(huà)，對(duì)離散的測(cè)量點(diǎn)電阻值進(jìn)行調(diào)整。手工刀具修刻不需要專門(mén)的修刻設(shè)備，成本極低，主要依靠修刻工的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)際操作。由于手工修刻只能通過(guò)增大電阻上調(diào)偏小電壓值，無(wú)法下調(diào)偏大電壓值，因此不僅精度低，很難保證成功率，而且效率不高，難以適應(yīng)工業(yè)化大批量生產(chǎn)的要求。目前工業(yè)生產(chǎn)已基本為銑刀自動(dòng)修刻和高精度激光修刻替代。
銑刀自動(dòng)修刻利用高速銑刀在電阻板碳膜表面進(jìn)行刻蝕，調(diào)整單元電阻的阻值。在電阻板裝夾完成后，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)量與計(jì)算，控制刀具工作，并通過(guò)實(shí)時(shí)測(cè)量阻值是否修刻至目標(biāo)值，控制刀具的進(jìn)給與停止。如果測(cè)量點(diǎn)阻值偏大，修刻機(jī)就修刻的寬一點(diǎn)；如果測(cè)量點(diǎn)阻值偏小，就修刻的窄一點(diǎn)。因?yàn)榈毒咴诩庸み^(guò)程中與電阻體接觸會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)電現(xiàn)象，因此會(huì)造成測(cè)量數(shù)據(jù)的偏差，無(wú)法精確反饋控制，這樣就難以實(shí)現(xiàn)高精度修刻。銑刀自動(dòng)修刻還會(huì)產(chǎn)生大量的導(dǎo)電顆粒與粉塵，影響電阻測(cè)量值。長(zhǎng)期重復(fù)作業(yè)，刀具也難免會(huì)產(chǎn)生磨損，這都將影響電阻板的修刻線性精度。
高精度激光修刻機(jī)采用新型激光加工技術(shù)，激光束光點(diǎn)打在電阻板碳膜表面，使其快速熔融蒸發(fā)，以改變電阻板的有效導(dǎo)電面積，達(dá)到調(diào)整單位阻值的目的。激光修刻技術(shù)因?yàn)闊o(wú)接觸加工，不存在刀具磨損情況。激光束的能量與速度可調(diào)，加工過(guò)程中，其光斑溫度可達(dá)10000℃以上，可以進(jìn)行精密氣化加工，不影響附近區(qū)域材料的力學(xué)性能。同時(shí)激光束易于導(dǎo)向，容易與數(shù)控系統(tǒng)配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)精密材料的精細(xì)加工。激光修刻技術(shù)應(yīng)用于傳感器加工工藝，可大幅提高直線位移傳感器的線性精度。
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