位移传感器 距离 常见的位移传感器有哪些？

常见的位移传感器有哪些？

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1.位移传感器简介

自动化机器或製程中，常需要以位移传感器感测物体距离远近或存在与否，例如於输送带上计算物品通过之数量，又或者是必须测量工件与加工机器之间的距离以取得数据资料进行控制等等。依感测方式而言，位移传感器可被区分為接触型与非接触型两种，一般来说，接触型位移传感器有动作单纯、电路设计简单等优点，但因為感测时必须与物件直接接触，久而久之便会因接触部分金属疲劳而出现变形、断裂、接触不良等结构损坏情形，再者亦有一些物件本身便不适合以直接接触的方法进行感测，例如质轻、脆弱、昂贵之物品，又或者是液体，此时便需以非接触型位移传感器来进行量测。

对于接触式位移传感器而言，被感测物的位移、运动或位置是经由一感测轴所感应得到，此一感测轴与被感测物间作机械性的藕合，并透过此轴将被感测物运动量传送至后续转换元件，以将运动量转换為电讯号输出。而非接触式位移传感器通常利用磁变量或光学原理测量某一物体之位移或位置。位移传感器主要有磁阻变化式位移传感器、电容式位移传感器、电感式位移传感器与电阻式直线位移传感器四种，分别简介如下：

1.1磁阻变化式位移传感器

此类感测器利用磁性材料的磁阻变化感测位移之改变，通常感测器内部有超过两组以上的线圈，位移变化会被转化為线圈的磁阻变化。此类感测器中最常见的是LVDT（线性差动变压器），其构造如图1，因具有灵敏度高、精确度高、体积小、质量轻，与耐用等优点，且没有温、溼度之限制，故常被应用於许多工业品管的场合中，其作用原理与变压器类似，让导磁磁蕊在线圈中移动进而改变线圈电压感应量，其电讯号输出量正比於可动磁蕊的位置。

图1.LVDT结构示意图

1.2电容式位移传感器

电容式传感器之构造如图2，包含一对固定电极，并有一绝缘介质构成之移动物在电极间移动，此移动物体一端与感测轴连接，当移动物於电极间位置產生变化时，在两电极间以绝缘移动物体作介质之区域会随之增加或减少，而使得整体电容量随之改变，因此由电容量变化可间接推算出移动物或被感测物之运动量或位置变化。

图2.电容式位移感测器构造示意图

非接触式电容式位移传感器于使用时，需将系统週边之电容量，例如连接感测器与讯号处理装置间之电容量减低至最小，并且使此类杂散的电容量保持固定值，以免影响感测结果。除此之外，亦要注意感测器感测电极的边缘效应与避免不必要的运动工作。

1.3电感式位移传感器

电感式位移传感器亦有接触式与非接触式两种，接触式之原理是採用一可滑动永久磁蕊於固定线圈内部运动以使电感產生变化，再透过线圈与LC震盪电路相连，当线圈电感量改变时会使震盪电路输出频率產生对应变化；或者将线圈製作成电桥电路之一臂，利用电桥电路测量电感变化而改变电压输出。

1.4电阻式位移传感器

线性式或旋转式可变电阻常被应用於许多民生用品中，如音响的音量控制旋钮、电脑电视的类比式画面调整钮等等，都是使用可变电阻来进行控制，其实可变电阻亦可作為位置感测之工具。可变电阻又称為电位计，其原理可以图3来说明，一滑动物体沿著覆有电阻材质的路径移动，滑动物之电压输出将与滑动物所在位置电阻值呈一定比例。图4为本实验室所使用之线性电阻尺，即是常用的电阻式位移传感器。

图3.电位计工作原理示意图

AMEYA360位移传感器安装要点及使用注意事项

位移传感器又称线性传感器,是属于金属感应的线性器件，其作用是将各种被测物理量转化为电能。为帮助大家深入了解，本文Ameya360电子元器件采购网将对位移传感器安装要点及使用注意事项的相关知识予以汇总。

位移传感器安装要点

1.位移传感器在安装前，用户不要擅自拆卸、改装(包括撕去商标、在轴与壳体上进行加工、松动螵钉、转动固紧环位置等)。位移传感器在安装过程中，应轻拿轻放，以免碰坏引出端;

2.传感器在通电时，注意不能用万用表的电阻挡、电流档去测量电位器电压;

3.如果电子尺已经使用很长时间了，而且密封已经老化，同时夹杂着很多杂质，而且水混合物和油会严重影响电刷的接触电阻的，这样会使显示的数字不停地跳动。这个时候可以说直线位移传感器的电子尺已经损坏了，需要更换。

4.位移传感器的随动轴与其它机件联接时，应注意轴心线要保持在一直线上(包括工作状态)，如轴心线有偏差存在，建议使用万向接头或波纹管等转接件，以免电位器出轴弯曲变形，损坏其他器件，从而影响正常使用;

5.位移传感器在接入线路时，应严格按照传感器上的示意图。特别注意“2”端严禁接入输入电压，否则烧坏传感器基体和引线;

6.如果直线位移传感器的电子尺在工作的过程当中，在某一点的显示数据有规律地跳动，或者是没有显示数据的时候，出现这种情况就需要检查连接线绝缘是不是出现破损的现象，并且跟机器的外壳很有规律地接触而导致的对地短路。

7.供电的电压一定要稳定，工业的电压需要符合±0.1[%]的稳定性，例如，基准电压是10V的话，就可以允许有±0.01V的波动变化，如果不是的话，就会引起显示的圈套波动这样的情况。但是如果这个时候的显示波动的幅度没有超过波动电压的波动的幅度的话，那么电子尺就是正常的了。

8.安装直线位移传感器对中性需要很好，但是平行度可以允许有±0.5mm的误差，角度可以允许有±12°的误差。但是如果平行度误差和角度误差都是偏大的话，这样会出现显示数字跳动的情况。那么出现这样的情况的时候，必须要对平行度和角度进行调整了。

9.在连接的过程当中，一定要多加注意，电子尺的三条线是不可以接错的，电源线和输出线是不可以调换的。如果上面的线接错的话，就会出现线性误差很大的情况，要控制的话是很难的，控制的精度也会变得很差，而显示很容易出现跳动的现象等等。

位移传感器使用注意事项

1、位移传感器种类繁多，不同原理设计的传感器产品测量精度、使用寿命、响应频率及适用场合会略有不同。应根据现场安装与测量要求选用适宜的位移传感器产品。

2、位移传感器测量量程均有一定的范围，超行程使用会造成传感器无法输出真实的数据，严重时有可能会损毁传感器。采购或者定制位移传感器产品时，应选择合适的量程，部分产品可留有一定的余量，方便传感器安装与使用。

3、位移传感器安装使用中应尽量避免阳光直晒处、高低温区、振动或者冲击严重平台或者有腐蚀性介质存在的场合，防止对传感器检测转换数据或者产品使用寿命造成影响。

4、位移传感器信号传输线缆不能与设备电力线、动力线共用配线管或者配线槽，线缆应使用抗干扰性能比较突出的屏蔽线。传感器安装使用场合应避开射频信号源、大功率电气或者其他有噪声干扰的设备，防止对传感器输出信号造成影响。

5、通常情况下，位移传感器的传输线缆不能太长，特别是模拟电压信号输出远距离传输会造成信号衰减，严重影响信号传输质量。传感器数据远距离传输应优先选择模拟电流信号或者数字信号。

6、部分类型位移传感器在通电后，需要等待一定的时间才能正常采集。

总结，位移传感器品质的好坏立即影响了工业设备测量精度与操纵实际效果的优劣，应小心拿放，以防撞坏引出来端。

文章来源：http://www.ameya360.com/hangye/107132.html

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