線性精度是描述位移傳感器靜態(tài)特性的一個(gè)重要指標(biāo)。在被測輸入量處于穩(wěn)定狀態(tài)前提下，傳感器輸出校準(zhǔn)曲線與擬合直線間的最大偏差與滿量程輸出的百分比（線性度又稱為非線性誤差）。線性度越小，表明位移傳感器線性特性越好，測量精準(zhǔn)度越高。為適應(yīng)自動化設(shè)備伺服控制系統(tǒng)日益增長的高精度測控需求，如果改進(jìn)原位移傳感器加工工藝，提高其測量精度與穩(wěn)定性，也成為生產(chǎn)廠家孜孜追求的目標(biāo)。
電位計(jì)原理直線位移傳感器是目前國內(nèi)外自動化設(shè)備廣泛使用的一種位移傳感器，傳感器主要由電刷與碳膜板組成，采用電阻分壓原理接入測控系統(tǒng)，輸出直流電壓信號。電位計(jì)原理直線位移傳感器具有機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單牢固，受溫濕度與電磁場等因素影響較小，分辨率高，成本低，安裝使用方便等優(yōu)。傳感器為接觸式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，絕對位置測量型位移傳感器。
電位計(jì)原理直線位移傳感器線性精度與傳感器總阻值大小無關(guān)，主要取決于傳感器電阻板阻值均勻程度（即線性度）。理論上講，隨著環(huán)境溫度升高，電阻體內(nèi)電子的活躍程度升高，會造成傳感器阻值上升。鑒于溫度升高對傳感器碳膜板各處的阻值影響幾乎一致，因此溫度變化不會影響到直線位移傳感器信號輸出的線性度。同樣道理，環(huán)境濕度增加時(shí)，傳感器電阻板阻值會逐漸增大（直至環(huán)境濕度達(dá)到飽和狀態(tài)），但是碳膜板阻值線性度不發(fā)生變化，信號輸出的線性度同樣也不受影響。在外界電場、熱等作用下，碳膜板吸附水分子膜被擊穿或者解吸附，電阻板阻值還可以逐漸降低，直至恢復(fù)原來狀態(tài)。
但是直線位移傳感器從設(shè)計(jì)、裝配到應(yīng)用環(huán)節(jié)等，均無法避免接觸電阻與不對稱電阻的影響。例如：電刷與碳膜板焊接工藝引起的阻值變化；傳感器電刷與碳膜板之間存在的接觸電阻變化等。因此，直線位移傳感器長期使用，電刷與碳膜板逐漸磨損，可造成傳感器阻值線性度緩慢下降，進(jìn)而影響傳感器輸出信號線性度。當(dāng)受外界溫濕度變化影響時(shí)，此現(xiàn)象更加明顯。
為提高直線位移傳感器線性精度，生產(chǎn)廠家采用精度修刻提高電阻體的阻值線性度（早期主要為手工修刻，現(xiàn)在多采用自動化修刻）。焊接與裝配工藝盡量標(biāo)準(zhǔn)化流程操作，減少人為因素對傳感器質(zhì)量的影響。電刷常采用銀鈀合金等貴重金屬沖壓而成，具有很好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、較低且穩(wěn)定的接觸電阻、很高的耐磨性、抗熔焊性和一定的機(jī)械強(qiáng)度，降低位移傳感器在使用過程中電刷的磨損以及對碳膜板的損傷。碳膜板是樹脂與膠體石墨等原料的混合液，按照嚴(yán)格的比例，經(jīng)長時(shí)間球磨制成電阻液。然后采用噴涂法、模壓法、印刷法或者沉積法制備在聚酰亞胺層壓覆銅板等絕緣基板上，經(jīng)干燥、聚合等工序制備而成。為了使碳膜板的性能穩(wěn)定， 還要經(jīng)過電、熱老化等工序。碳膜板基板應(yīng)選用材質(zhì)表面光潔，與碳膜材料匹配性好，耐高低溫，絕緣性好，機(jī)械加工性能好的骨架材料。傳感器安裝使用應(yīng)規(guī)范操作，盡量減小對傳感器性能的影響（例如：拉桿式直線位移傳感器應(yīng)注意安裝的對中性，如果偏差過大，可大幅降低傳感器測量精度和使用壽命；傳感器可水平安裝或者垂直安裝，水平安裝時(shí)應(yīng)將安裝支架滑入卡槽，固定螺絲向下安裝，防止傳感器磨損物附著在電刷與碳膜板之間，增大傳感器接觸電阻；振動或者沖擊場合應(yīng)采取適當(dāng)?shù)臏p震措施，減少傳感器電刷與碳膜板的磨損等）。部分特殊場合，如：水、油環(huán)境較為惡劣場合或者露天使用，應(yīng)優(yōu)先考慮防水型直線位移傳感器，減少外界環(huán)境對傳感器性能和使用壽命的影響。
深圳市聯(lián)合嘉利科技有限公司專業(yè)從事石油及石油產(chǎn)品的檢測和分析儀器的研發(fā)生產(chǎn),提供餾程儀、油品分析儀、粘度測定儀、閃點(diǎn)測定儀、傾點(diǎn)測定儀等設(shè)備,歡迎客戶參觀考察指導(dǎo).
