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间隔远近或存在与否，例如於运送带上核算物品经过之数量，又或许是有必要丈量工件与加工机器之间的间隔以获得数据资料进行操控等等。依感测办法而言，位移传感器可被区别為触摸型与非触摸型两种，一般来说，触摸型位移传感器有动作单纯、电路规划简略等长处，但因為感测时有必要与物件直触摸摸，一朝一夕便会因触摸部分金属疲惫而呈现变形、开裂、触摸不良等结构损坏景象，再者亦有一些物件自身便不适合以直触摸摸的办法进行感测，例如质轻、软弱、贵重之物品，又或许是液体，此刻便需以非触摸型位移传感器来进行量测。
关于触摸式位移传感器而言，被感测物的位移、运动或方位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化元件，以将运动量转化為电信号输出。而非触摸式位移传感器一般运用磁变量或光学原理丈量某一物体之位移或方位。位移传感器主要有磁阻改动式位移传感器、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，别离简介如下：
1.1磁阻改动式位移传感器
此类感测器运用磁性材料的磁阻改动感测位移之改动，一般感测器内部有超越两组以上的线圈，位移改动会被转化為线圈的磁阻改动。此类感测器中最常见的是LVDT（线性差动变压器），其结构如图1，因具有灵敏度高、精确度高、体积小、质量轻，与经用等长处，且没有温、溼度之约束，故常被运用於许多工业品管的场合中，其效果原理与变压器相似，让导磁磁蕊在线圈中移动从而改动线圈电压感应量，其电信号输出量正比於可动磁蕊的方位。
图1.LVDT结构示意图
1.2电容式位移传感器
电容式传感器之结构如图2，包括一对固定电极，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衔接，当移动物於电极间方位產生改动时，在两电极间以绝缘移动物体作介质之区域会随之添加或削减，而使得全体电容量随之改动，因而由电容量改动可直接推算出移动物或被感测物之运动量或方位改动。
图2.电容式位移感测器结构示意图
非触摸式电容式位移传感器于运用时，需将体系週边之电容量，例如衔接感测器与信号处理设备间之电容量减低至最小，而且使此类杂散的%&&&&&%量坚持固定值，防止影响感测成果。除此之外，亦要留意感测器感测电极的边缘效应与防止不必要的运动作业。
1.3电感式位移传感器
电感式位移传感器亦有触摸式与非触摸式两种，触摸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改动，再透过线圈与LC震盪电路相连，当线圈电感量改动时会使震盪电路输出频率產生对应改动；或许将线圈製作成电桥电路之一臂，运用电桥电路丈量电感改动而改动电压输出。
1.4电阻式位移传感器
线性式或旋转式可变电阻常被运用於许多民生用品中，如音响的音量操控旋钮、电脑电视的类比式画面调整钮等等，都是运用可变电阻来进行操控，其实可变电阻亦可作為方位感测之东西。可变电阻又称為电位计，其原理能够图3来阐明，一滑动物体沿著覆有电阻原料的途径移动，滑动物之电压输出将与滑动物所在方位电阻值呈必定份额。图4为本实验室所运用之线性电阻尺，便是常用的电阻式位移传感器。
图3.电位计作业原理示意图
责任编辑人：CC
