常用高精度位移传感器的种类与应用

位移传感器又称为线性传感器，一种属于金属感应的线性器件。传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。常用位移传感器的种类如下：

激光位移传感器

激光位移传感器是利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表。能够精确非接触测量被测物体的位置、位移等变化。

激光位移传感器可用于测量铁路车轮轮缘磨损、复合材料修补、电池薄膜厚度测量、矿物棉厚度测量、高端屋瓦几何检测、钢印深度测量、机械手自动焊接、手机曲面玻璃显示屏幕、3D打印技术等。

电容传感器

纳米位移电容传感器是基于理想平板电容原理设计研发的，被测物体与传感器各自作为一个平板电极。给传感器一个持续稳定的交流电，交流电压的振幅变化与电容到被测物体之间的距离成正比。交流电经过解调，可以测出位移量。电容式位移传感器具有信噪比大、灵敏度高、频响宽、非线性小、精度稳定性好、无损耗等特点。

电容传感器可用于机床主轴跳动测量、汽车车窗防夹手保护、能量回收粒子加速器位置测量、塑料薄膜单侧厚度检测、轴瓦厚度测量、光盘镀层厚度测量、晶圆和半导体工业测量、3D打印中每层位移距离测量等。

电涡流传感器

根据电磁感应原理，当金属线圈中通过交变电流时会产生交变磁场。反之，金属处在交变磁场时，亦会在金属体内产生电流，这种电流在金属体内是自行闭合的，而且呈现出旋涡状，故称为电涡流。所产生电涡流的大小与金属导体的自身几何尺寸( 厚度) 、材料特性( 电阻率、导磁率) 、线圈激磁电流频率以及线圈与金属体表面的距离等参数呈函数关系。基于上述内容可知，电涡流的产生会抵消一部分磁场能量，相应地也会改变磁线线圈阻抗，电涡流传感器就是基于这种原理而开发的。由于电涡流传感器是在非接触状态工作的即被测金属体表面与线圈不接触，所以当线圈与金属表面的距离以外的所有参数恒定时便可以进行位移测量。

电涡流传感器可用于天文望远镜镜面自动校平、电池薄膜厚度测量、面粉机磨辊几何形状检测、大型液压轴承油膜间隙、轮胎橡胶内衬厚度测量、内燃机二次运动及活塞环位置检测、食品罐头盖密封质量检测、轴承润滑油层间隙测量、造纸工业出纸厚度测量、电动汽车整流器检测等。

电感位移传感器

电感式位移传感器是一种属于金属感应的线、性器件,接通电源后,在开关的感应面将产生一个交变磁场,当金属物体接近此感应面时,金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量,使振荡器输出幅度线性衰减,然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。

电感位移传感器可用于旋转破碎机间隙测量、汽车离合器磨损检测、风力发电机锁紧机构中的应用、机械手主轴校准、机械滚轴之间间隙的测量、航空航天高温测量、火车倾斜角度测量、自动化生产线在线质量监控、微型液压缸位移测量等。

　　审核编辑：汤梓红