位移传感器的系列有那些？

一、位移传感器的分类及特点

1. 接触式位移传感器

• 直线位移传感器（LVDT）
  • 原理：基于电磁感应原理，由铁芯、线圈和测量杆组成，通过铁芯移动改变线圈电感量。
  • 特点：精度高（可达微米级）、线性度好、抗干扰能力强，但存在机械磨损，不适用于高频动态测量。
  • 应用：机床加工、液压系统位移监测、精密仪器校准。
• 电位器式位移传感器
  • 原理：通过滑动触点在电阻元件上的移动改变电阻值，从而反映位移量。
  • 特点：结构简单、成本低，但分辨率有限，触点易磨损，寿命较短。
  • 应用：简单位移测量（如汽车油门踏板位置检测）、教学设备。
• 光栅式位移传感器
  • 原理：利用光栅的莫尔条纹现象，通过光电元件将光栅的相对移动转化为电信号。
  • 特点：精度极高（纳米级）、响应速度快、可靠性高，但对环境要求高（需防尘、防震）。
  • 应用：数控机床、三坐标测量机（CMM）、半导体制造设备。

2. 非接触式位移传感器

• 激光位移传感器
  • 原理：通过激光束照射被测物体表面，利用反射光的时间差或三角测量原理计算位移。
  • 特点：精度高（微米至纳米级）、非接触测量、响应速度快，可测远距离（数米至数十米）。
  • 应用：汽车制造（车身尺寸检测）、锂电池厚度测量、桥梁变形监测。
• 电容式位移传感器
  • 原理：基于电容器极板间距变化引起电容值变化的原理，测量位移。
  • 特点：分辨率高（亚微米级）、动态响应快、结构简单，但易受环境湿度和温度影响。
  • 应用：微机电系统（MEMS）检测、半导体晶圆平整度测量、振动监测。
• 电感式位移传感器
  • 原理：利用电磁感应原理，通过被测物体（金属）接近感应线圈时引起的电感量变化测量位移。
  • 特点：非接触测量、抗干扰能力强、适用于金属被测物，但对非金属无效。
  • 应用：自动化生产线（金属零件位置检测）、电机轴位移监测。
• 磁致伸缩位移传感器
  • 原理：利用磁致伸缩效应，通过测量脉冲信号在波导丝中的传播时间计算位移。
  • 特点：精度高（毫米至微米级）、绝对位置测量、耐高压和高温、寿命长。
  • 应用：液压油缸位移监测、石油化工设备、工程机械。

二、位移传感器的主要应用场景

1. 工业自动化
   • 机床加工：实时监测刀具与工件的相对位置，保证加工精度（如光栅尺、LVDT）。
   • 机器人：检测机械臂关节位移，实现精准轨迹控制（如编码器、激光位移传感器）。
   • 生产线检测：测量工件尺寸、平整度、间隙等（如激光三角测量传感器）。
2. 精密测量与仪器
   • 三坐标测量机（CMM）：配合光栅或激光传感器实现亚微米级测量。
   • 实验室设备：材料拉伸 / 压缩试验中测量形变（如应变式位移传感器）。
3. 航空航天与国防
   • 飞行器结构变形监测（如光纤位移传感器）。
   • 导弹制导系统中的位移反馈（如高精度电感式传感器）。
4. 交通运输
   • 汽车：悬挂系统位移监测、刹车踏板行程检测（如电位器式或磁阻式传感器）。
   • 轨道交通：列车轮对磨损检测、轨道沉降监测（如激光测距传感器）。
5. 新能源领域
   • 锂电池生产：极片涂布厚度检测（激光位移传感器）。
   • 风力发电机：主轴位移监测、叶片形变测量（磁致伸缩传感器）。

三、如何选择位移传感器？

1. 测量范围：小量程（如几毫米）可选电容式或电感式；大量程（如几米）可选激光或磁致伸缩式。
2. 精度要求：精密加工（微米级）选光栅、激光；一般工业场景（毫米级）选电位器或磁阻式。
3. 环境条件：高温 / 粉尘环境选非接触式（如激光、磁致伸缩）；潮湿 / 腐蚀性环境选不锈钢封装的接触式传感器。
4. 动态响应：高频振动测量需选响应速度快的类型（如压电式、激光多普勒）。
5. 成本与安装：接触式通常成本较低，但需考虑机械磨损；非接触式安装方便但价格较高。

四、弘匠科技的位移传感器产品

• 优势：高精度（重复定位精度 0.1μm~1μm）、耐恶劣环境（IP67 防护）、长寿命（5000 万次以上）。
• 典型型号：
  • CS 系列：适合精密定位（如模具加工、半导体设备）。
  • CH 系列：超轻触发力（0.1N），用于易损伤工件检测。
  • CD 系列：支持模拟信号输出，适用于复杂形位公差测量。