位移傳感器又稱為線性傳感器，是一種屬于金屬感應(yīng)器的器件，傳感器的作用是把各種被測物理量轉(zhuǎn)換為電量。下面我們就來學(xué)習(xí)一下位移傳感器的分類和工作原理吧。

位移傳感器的分類

在實際工程中，通常將位移測量分為兩類：物理量測和機械位移。根據(jù)測量變量的轉(zhuǎn)換方式，可以將位移傳感器分成兩類：模擬型和數(shù)字型。模型可分為兩類：實物模型和結(jié)構(gòu)模型。目前應(yīng)用泛的位移傳感器有電位計、電感式位移傳感器、自整角機、電容式位移傳感器、渦流位移傳感器、霍爾位移傳感器等。數(shù)字位移傳感器的優(yōu)勢在于它可以方便地把數(shù)據(jù)傳送到計算機中。該傳感器得到了快速地發(fā)展，得到了越來越多的應(yīng)用。

位移傳感器的工作原理

1、電位器式位移傳感器

它把機械位移量轉(zhuǎn)化為一個與其呈直線或任何函數(shù)的電阻值或電壓。一般的線性和環(huán)形的都可以作為測量的線性和角度的位移。然而，為了達到位移測量的目標(biāo)，需要一定程度上的位移和電阻的改變。該移位傳感器采用了一種可移動的刷子，它連接到被測量對象上。

物體的運動導(dǎo)致了電位計的運動方向上的電阻值的改變。電阻的變化可以反映出變形的大小，而電阻的增大或減小，就說明了變形的走向。一般將供電電壓加到電位計上，將其變換成電壓。線圈型電位計因其電刷的運動，其阻值隨線圈電阻的增加而改變，其電壓的輸出也呈現(xiàn)階梯型。當(dāng)采用該位移傳感器作為位移回饋器件時，由于輸出的階躍電壓太高，導(dǎo)致了整個系統(tǒng)的振動。故在制造電阻時，要盡可能減少電阻。另外一個重要的缺陷是，它的耐磨性。具有電路簡單、輸出功率大、操作簡便、成本低等特點。

2、磁致伸縮位移傳感器

采用無接觸測控技術(shù)，準(zhǔn)確探測可移動磁環(huán)的定位，實現(xiàn)了被測制品的實際位移；由于其高的測量準(zhǔn)確率和高的穩(wěn)定性，在數(shù)千個實例中得到了廣泛的使用。

由于可移動的磁性圈與靈敏的元件之間沒有直接的聯(lián)系，所以適用于嚴酷的工業(yè)場合，且不容易受到油漬、溶液、灰塵或其他的污染， IP保護級別達到IP67。另外，由于其應(yīng)用了高技術(shù)的材質(zhì)和的電子學(xué)技術(shù)，使得其能夠應(yīng)用于高溫高壓和高振動的場合。該傳感器的輸出是一個的位移量，即使電源中斷或重接，也不會損失任何資料，更不用再進行重置。因為這些敏感部件都是接觸式的，即使反復(fù)檢查，也不會對其產(chǎn)生損傷，從而極大地改善了其工作性能和工作時間。

磁致伸縮位移傳感器，該方法采用磁致伸縮原理，通過兩種不同的磁場交叉，生成一種應(yīng)變脈沖，從而實現(xiàn)精確定位。該波導(dǎo)采用一種專用磁性材料制作的波導(dǎo)管道，其靈敏度高。在此基礎(chǔ)上，通過波導(dǎo)的內(nèi)部的電子腔體，在波導(dǎo)中形成一個環(huán)形的電場，在波導(dǎo)外面形成一個環(huán)形的電場，在此電場與安裝在波導(dǎo)上的可移動磁環(huán)產(chǎn)生的磁場發(fā)生交叉時，將會因磁性的影響，在波導(dǎo)中形成一種以一定的聲波速率傳送的應(yīng)力力學(xué)波，并能迅速地被電子波探測到。

這種應(yīng)力學(xué)波的脈沖信號在波導(dǎo)中的傳播時間與移動磁環(huán)到電子腔的間距成比例關(guān)系，因此利用測量的時間可以得到很高的精度。因為該輸出的訊號是真實的值而非經(jīng)放大或經(jīng)放大的訊號，因此沒有任何訊號的偏移量或可變值，更不用經(jīng)常重新標(biāo)定。

磁致伸縮式位移傳感器是一種高精度、長行程定位的新型位移傳感器，它是基于磁性致密化的理論而研制的。該方法是一種非接觸式的測量方法，因為所使用的運動磁性環(huán)與其本身沒有直接的摩擦磨損，因而具有較長的使用壽命、良好的環(huán)境適應(yīng)性、高的穩(wěn)定性、良好的安全性能以及方便的自動控制，能夠在嚴酷的環(huán)境條件下運行。另外，由于其耐高溫、高壓、強振動等特點，在位移測量和控制中得到了廣泛的運用。