隨著科技的快速發(fā)展，傳感器技術(shù)的發(fā)展給人們生活交通帶來更多的安全，我國傳感器技術(shù)的發(fā)展也將帶動(dòng)交通運(yùn)輸方面在國際上擁有的一流先進(jìn)技術(shù)發(fā)展。那么位移傳感器都有哪些分類呢?下面申思測控小編就來為大家介紹。

位移傳感器， 分為角位移傳感器和直線位移傳感器，而直線位移傳感器，按照測量方式可以分為接觸式位移傳感器和非接觸式位移傳感器，非接觸式位移傳感器主要有激光位移傳感器，超聲波位移傳感器、電渦流位移傳感器等，而接觸式位移傳感器，按照工作原理分類，可以分為磁致伸縮位移傳感器、差動(dòng)式位移傳感器、電阻式位移傳感器、拉繩位移傳感器、磁阻式位移傳感器、光柵位移傳感器、容柵位移傳感器等。

(1)電位器式位移傳感器(電阻式位移傳感器)

它通過電位器元件將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成與之成線性或任意函數(shù)關(guān)系的電阻或電壓輸出。普通直線電位器和圓形電位器都可分別用作直線位移和角位移傳感器。但是，為實(shí)現(xiàn)測量位移目的而設(shè)計(jì)的電位器，要求在位移變化和電阻變化之間有一個(gè)確定關(guān)系。電位器式位移傳感器的可動(dòng)電刷與被測物體相連。

物體的位移引起電位器移動(dòng)端的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值，阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。通常在電位器上通以電源電壓，以把電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓輸出。

① 線繞式電位器：由于其電刷移動(dòng)時(shí)電阻以匝電阻為階梯而變化，其輸出特性亦呈階梯形。如果這種位移傳感器在伺服系統(tǒng)中用作位移反饋元件，則過大的階躍電壓會引起系統(tǒng)振蕩。因此在電位器的制作中應(yīng)盡量減小每匝的電阻值。電位器式傳感器的另一個(gè)主要缺點(diǎn)是易磨損。它的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，輸出信號大，使用方便，價(jià)格低廉。

② 導(dǎo)電塑料位移傳感器：用特殊工藝將DAP(鄰苯二甲酸二稀丙脂)電阻漿料覆在絕緣機(jī)體上，加熱聚合成電阻膜，或?qū)AP電阻粉熱塑壓在絕緣基體的凹槽內(nèi)形成的實(shí)心體作為電阻體。特點(diǎn)是：平滑性好、分辯力優(yōu)異耐磨性好、壽命長、動(dòng)噪聲小、可靠性極高、耐化學(xué)腐蝕。用于宇宙裝置、導(dǎo)彈、飛機(jī)雷達(dá)天線的伺服系統(tǒng)等。

③ 金屬玻璃鈾位移傳感器：用絲網(wǎng)印刷法按照一定圖形，將金屬玻璃鈾電阻漿料涂覆在陶瓷基體上，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。特點(diǎn)是：阻值范圍寬，耐熱性好，過載能力強(qiáng)，耐潮，耐磨等都很好，是很有前途的電位器品種，缺點(diǎn)是接觸電阻和電流噪聲大。

④ 金屬膜位移傳感器：金屬膜電位器的電阻體可由合金膜、金屬氧化膜、金屬箔等分別組成。特點(diǎn)是分辨力高、耐高溫、溫度系數(shù)小、動(dòng)噪聲小、平滑性好。

優(yōu)點(diǎn)：便宜，結(jié)構(gòu)簡單、輸出精度較高、線性和穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。滯后、蠕變小，

缺點(diǎn)：外界環(huán)境變化較大時(shí)對傳感器影響大，如溫度等影響較大，分辨率不高。

(2)光柵式位移傳感器

光柵式位移傳感器傳感器指采用光柵疊柵條紋原理測量位移的傳感器。光柵是在一塊長條形的光學(xué)玻璃上密集等間距平行的刻線，刻線密度為 10～100線/毫米。由光柵形成的疊柵條紋具有光學(xué)放大作用和誤差平均效應(yīng)，因而能提高測量精度。

傳感器由標(biāo)尺光柵、指示光柵、光路系統(tǒng)和測量系統(tǒng)四部分組成。標(biāo)尺光柵相對于指示光柵移動(dòng)時(shí)，便形成大致按正弦規(guī)律分布的明暗相間的疊柵條紋。這些條紋以光柵的相對運(yùn)動(dòng)速度移動(dòng)，并直接照射到光電元件上，在它們的輸出端得到一串電脈沖，通過放大、整形、辨向和計(jì)數(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生數(shù)字信號輸出，直接顯示被測的位移量。

傳感器的光路形式有兩種：一種是透射式光柵，它的柵線刻在透明材料(如工業(yè)用白玻璃、光學(xué)玻璃等)上;另一種是反射式光柵，它的柵線刻在具有強(qiáng)反射的金屬(不銹鋼)或玻璃鍍金屬膜(鋁膜)上。這種傳感器的優(yōu)點(diǎn)是量程大和精度高。

光柵式傳感器應(yīng)用在程控、數(shù)控機(jī)床和三坐標(biāo)測量機(jī)構(gòu)中，可測量靜、動(dòng)態(tài)的直線位移和整圓角位移。在機(jī)械振動(dòng)測量、變形測量等領(lǐng)域也有應(yīng)用。

優(yōu)點(diǎn)：檢測范圍大，檢測精度高，響應(yīng)速度快

缺點(diǎn)：接觸式的量，測量速度一般為1.5m/s以內(nèi)，只能用于靜態(tài)測量。

(3)磁致伸縮位移傳感器

磁致伸縮位移傳感器，通過內(nèi)部非接觸式的測控技術(shù)精確地檢測活動(dòng)磁環(huán)的絕對位置來測量被檢測產(chǎn)品的實(shí)際位移值的。是利用磁致伸縮原理、通過兩個(gè)不同磁場相交產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖信號來準(zhǔn)確地測量位置的。測量元件是一根波導(dǎo)管，波導(dǎo)管內(nèi)的敏感元件由特殊的磁致伸縮材料制成的。

測量過程是由傳感器的電子室內(nèi)產(chǎn)生電流脈沖，該電流脈沖在波導(dǎo)管內(nèi)傳輸，從而在波導(dǎo)管外產(chǎn)生一個(gè)圓周磁場，當(dāng)該磁場和套在波導(dǎo)管上作為位置變化的活動(dòng)磁環(huán)產(chǎn)生的磁場相交時(shí)，由于磁致伸縮的作用，波導(dǎo)管內(nèi)會產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號，這個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號以固定的聲音速度傳輸，并很快被電子室所檢測到。

這個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號在波導(dǎo)管內(nèi)的傳輸時(shí)間和活動(dòng)磁環(huán)與電子室之間的距離成正比，通過測量時(shí)間，就可以高度精確地確定這個(gè)距離。由于輸出信號是一個(gè)真正的絕對值,而不是比例的或放大處理的信號,所以不存在信號漂移或變值的情況,更無需定期重標(biāo)。

磁致伸縮位移傳感器是根據(jù)磁致伸縮原理制造的高精度、長行程絕對位置測量的位移傳感器。它采用內(nèi)部非接觸的測量方式，由于測量用的活動(dòng)磁環(huán)和傳感器自身并無直接接觸，不至于被摩擦、磨損，因而其使用壽命長、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，可靠性高，安全性好，便于系統(tǒng)自動(dòng)化工作，即使在惡劣的工業(yè)環(huán)境下(如容易受油潰、塵?；蚱渌奈廴緢龊?，也能正常工作。

傳感器采用了高科技材料和先進(jìn)的電子處理技術(shù)，因而它能應(yīng)用在高溫、高壓和高振蕩的環(huán)境中。傳感器輸出信號為絕對位移值，即使電源中斷、重接，數(shù)據(jù)也不會丟失，更無須重新歸零。

由于敏感元件是非接觸的，就算不斷重復(fù)檢測，也不會對傳感器造成任何磨損，可以大大地提高檢測的可靠性和使用壽命。行程可達(dá)5米或更長，標(biāo)稱精度為0.05% F·S，行程1米以上傳感器精度可達(dá)0.02% F.S，重復(fù)性可達(dá)0.002% F·S，因此它得到廣泛的應(yīng)用。

優(yōu)點(diǎn)：高可靠性、高分辨率、耐油抗污、非接觸的測量方式，使用壽命長、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，安全性好;即使在惡劣的工業(yè)環(huán)境下，也能正常工作，對各種運(yùn)動(dòng)部件的位移(位置)、速度進(jìn)行連續(xù)、精確、實(shí)時(shí)的檢測。此外，它還能承受高溫、高壓和強(qiáng)振動(dòng)。

缺點(diǎn)：容易受磁場干擾，不能與導(dǎo)磁材料一起使用

(4)LVDT位移傳感器

LVDT位移傳感器是線性差動(dòng)變壓式位移傳感器的簡稱，LVDT位移傳感器工作原理是，在一個(gè)空心的骨架上饒了3組線圈，一組初級線圈兩組次級線圈，當(dāng)給初級線圈通電時(shí)空心的骨架內(nèi)會形成一個(gè)磁場，在一個(gè)導(dǎo)磁的鐵芯插入中空的骨架里面時(shí)，由于切割磁感應(yīng)線原理兩個(gè)次級線圈會形成一個(gè)微弱的交流電壓，當(dāng)鐵芯移動(dòng)到某個(gè)次級線圈的位置多一點(diǎn)時(shí)這個(gè)次級線圈輸出的電壓相對于另一個(gè)線圈的電壓要要大一些，按照搞這個(gè)規(guī)律把兩個(gè)次級線圈輸出的電壓值經(jīng)過放大，再把兩個(gè)電壓值相減，得出一個(gè)差值，這個(gè)差值與鐵芯在空心骨架里面移動(dòng)位移是成正比例線性關(guān)系的，這個(gè)差值再經(jīng)過處理可以處理成-5V、0-10V、4-20mA等模擬量信號或者M(jìn)odbus RS485等數(shù)字量信號，也是我們使用的LVDT正常輸出的信號。

優(yōu)點(diǎn)：非接觸原理，使用壽命長;響應(yīng)速度快;高線性度;重復(fù)性好;很寬的量程覆蓋范圍;低故障/功耗低/輸入、輸出的多樣性;動(dòng)態(tài)特性好，可用于高速在線檢測，進(jìn)行自動(dòng)測量，自動(dòng)控制;可在潮濕，粉塵等惡劣環(huán)境下使用;特殊條件下可工作，如耐高壓，高溫，耐輻射，全密土封在水下工作;能承受沖擊達(dá)150g/11ms ，加速度20g;體積小，價(jià)格低，性能價(jià)格比高。

缺點(diǎn)：對于超大行程來說(超過1米)，生產(chǎn)難度大，傳感器和拉桿之和長度將達(dá)2米以上，使用不方便，且線性度也不高。

(5)電容式位移傳感器

電容位移傳感器是一種非接觸電容式原理的精密測量儀器。電容式位移傳感器的電容器極板多為金屬材料，極板間襯物多為無機(jī)材料，如空氣、玻璃、陶瓷、石英等;因此可以在高溫、低溫強(qiáng)磁場、強(qiáng)輻射下長期工作，尤其是解決高溫高壓環(huán)境下的檢測難題。 在國內(nèi)研究所，高等院校、工廠和軍工部門得到廣泛應(yīng)用，成為科研、教學(xué)和生產(chǎn)中一種不可缺少的測試儀器。

該傳感器還可與控制室中的二次儀表或控制器相連，在線、連續(xù)、實(shí)時(shí)的檢測各種數(shù)據(jù)然后直接顯示，遠(yuǎn)程控制和報(bào)警。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲，積算、傳輸和控制功能。廣泛應(yīng)用于各種注塑機(jī)中。

電容式位移傳感器尤其適合緩慢變化或微小量的測量，一般來說采用電容式傳感器進(jìn)行檢測比較適宜。電容式位移傳感器的這些性能必然促使其應(yīng)用范圍越來越廣泛。主要用于解決壓電微位移、振動(dòng)臺，電子顯微鏡微調(diào)，天文望遠(yuǎn)鏡鏡片微調(diào)，精密微位移測量等測量問題。

優(yōu)點(diǎn)：具有一般非接觸式儀器所共有的無磨擦、無損磨和無惰性特點(diǎn)外，還具有信噪比大，靈敏度高，零漂小，頻響寬，非線性小，精度穩(wěn)定性好，抗電磁干擾能力強(qiáng)和使用操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

缺點(diǎn)：量程比較小，一般只有幾十個(gè)毫米，容易受外界干擾和分布參數(shù)的影響。

(6)電渦流式位移傳感器

電渦流傳感器能靜態(tài)和動(dòng)態(tài)地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導(dǎo)體距探頭表面距離。它是一種非接觸的線性化計(jì)量工具。電渦流傳感器能準(zhǔn)確測量被測體(必須是金屬導(dǎo)體)與探頭端面之間靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的相對位移變化。在高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械和往復(fù)式運(yùn)動(dòng)機(jī)械狀態(tài)分析，振動(dòng)研究、分析測量中，對非接觸的高精度振動(dòng)、位移信號，能連續(xù)準(zhǔn)確地采集到轉(zhuǎn)子振動(dòng)狀態(tài)的多種參數(shù)。如軸的徑向振動(dòng)、振幅以及軸向位置。

缺點(diǎn)：由于磁場衰減厲害，位移量較小，一般為0-10mm，再大的行程，成本很高，且效果不理想。

(7)電容式位移傳感器

電容位移傳感器是一種非接觸電容式原理的精密測量儀器。電容式位移傳感器的電容器極板多為金屬材料，極板間襯物多為無機(jī)材料，如空氣、玻璃、陶瓷、石英等;因此可以在高溫、低溫強(qiáng)磁場、強(qiáng)輻射下長期工作，尤其是解決高溫高壓環(huán)境下的檢測難題。 在國內(nèi)研究所，高等院校、工廠和軍工部門得到廣泛應(yīng)用，成為科研、教學(xué)和生產(chǎn)中一種不可缺少的測試儀器。

該傳感器還可與控制室中的二次儀表或控制器相連，在線、連續(xù)、實(shí)時(shí)的檢測各種數(shù)據(jù)然后直接顯示，遠(yuǎn)程控制和報(bào)警。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲，積算、傳輸和控制功能。廣泛應(yīng)用于各種注塑機(jī)中。

電容式位移傳感器尤其適合緩慢變化或微小量的測量，一般來說采用電容式傳感器進(jìn)行檢測比較適宜。電容式位移傳感器的這些性能必然促使其應(yīng)用范圍越來越廣泛。主要用于解決壓電微位移、振動(dòng)臺，電子顯微鏡微調(diào)，天文望遠(yuǎn)鏡鏡片微調(diào)，精密微位移測量等測量問題。

優(yōu)點(diǎn)：具有一般非接觸式儀器所共有的無磨擦、無損磨和無惰性特點(diǎn)外，還具有信噪比大，靈敏度高，零漂小，頻響寬，非線性小，精度穩(wěn)定性好，抗電磁干擾能力強(qiáng)和使用操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

缺點(diǎn)：量程比較小，一般只有幾十個(gè)毫米，容易受外界干擾和分布參數(shù)的影響。

(8)超聲波位移傳感器

超聲波位移傳感器是采用超聲波回波測距原理，運(yùn)用精確的時(shí)差測量技術(shù)，檢測傳感器與目標(biāo)物之間的距離的傳感器。

優(yōu)點(diǎn)：非接觸式測量，比較衛(wèi)生，測量準(zhǔn)確，無接觸，防水，可以檢測腐蝕性很高的介質(zhì)。可應(yīng)于液位，物位檢測，特有的液位，料位檢測方式，可保證在液面有泡沫或大的晃動(dòng)，不易檢測到回波的情況下有穩(wěn)定的輸出。

缺點(diǎn)：超聲波的發(fā)生接收對環(huán)境的要求比較高，在環(huán)境比較惡劣的情況下，超聲波傳感器不怎么適用。

對于位移傳感器有哪些分類就為大家分享到這里，位移傳感器使用壽命長、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，可靠性高，安全性好，便于系統(tǒng)自動(dòng)化工作，即使在惡劣的工業(yè)環(huán)境下，也能正常工作。此外，它還能承受高溫、高壓和強(qiáng)振動(dòng)，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械位移的測量、控制中。