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常見(jiàn)的位移傳感器有哪些


發(fā)表時(shí)間:2023/10/29 14:56:56???? 閱讀次數(shù): 6????


位移傳感器主要有磁阻變化式位移傳感器、電容式位移傳感器、電感式位移傳感器與電阻式直線位移傳感器四種,分別簡(jiǎn)介如下:

1.1磁阻變化式位移傳感器

此類感測(cè)器利用磁性材料的磁阻變化感測(cè)位移之改變,通常感測(cè)器內(nèi)部有超過(guò)兩組以上的線圈,位移變化會(huì)被轉(zhuǎn)化為線圈的磁阻變化。此類感測(cè)器中最常見(jiàn)的是LVDT(線性差動(dòng)變壓器),其構(gòu)造如圖1,因具有靈敏度高、精確度高、體積小、質(zhì)量輕,與耐用等優(yōu)點(diǎn),且沒(méi)有溫、溼度之限制,故常被應(yīng)用於許多工業(yè)品管的場(chǎng)合中,其作用原理與變壓器類似,讓導(dǎo)磁磁蕊在線圈中移動(dòng)進(jìn)而改變線圈電壓感應(yīng)量,其電訊號(hào)輸出量正比於可動(dòng)磁蕊的位置。

1.2電容式位移傳感器

電容式傳感器之構(gòu)造如圖2,包含一對(duì)固定電極,并有一絕緣介質(zhì)構(gòu)成之移動(dòng)物在電極間移動(dòng),此移動(dòng)物體一端與感測(cè)軸連接,當(dāng)移動(dòng)物於電極間位置產(chǎn)生變化時(shí),在兩電極間以絕緣移動(dòng)物體作介質(zhì)之區(qū)域會(huì)隨之增加或減少,而使得整體電容量隨之改變,因此由電容量變化可間接推算出移動(dòng)物或被感測(cè)物之運(yùn)動(dòng)量或位置變化。

圖2.電容式位移感測(cè)器構(gòu)造示意圖

非接觸式電容式位移傳感器于使用時(shí),需將系統(tǒng)週邊之電容量,例如連接感測(cè)器與訊號(hào)處理裝置間之電容量減低至最小,并且使此類雜散的電容量保持固定值,以免影響感測(cè)結(jié)果。除此之外,亦要注意感測(cè)器感測(cè)電極的邊緣效應(yīng)與避免不必要的運(yùn)動(dòng)工作。

1.3電感式位移傳感器

電感式位移傳感器亦有接觸式與非接觸式兩種,接觸式之原理是採(cǎi)用一可滑動(dòng)永久磁蕊於固定線圈內(nèi)部運(yùn)動(dòng)以使電感產(chǎn)生變化,再透過(guò)線圈與LC震盪電路相連,當(dāng)線圈電感量改變時(shí)會(huì)使震盪電路輸出頻率產(chǎn)生對(duì)應(yīng)變化;或者將線圈製作成電橋電路之一臂,利用電橋電路測(cè)量電感變化而改變電壓輸出。

1.4電阻式位移傳感器

線性式或旋轉(zhuǎn)式可變電阻常被應(yīng)用於許多民生用品中,如音響的音量控制旋鈕、電腦電視的類比式畫面調(diào)整鈕等等,都是使用可變電阻來(lái)進(jìn)行控制,其實(shí)可變電阻亦可作為位置感測(cè)之工具??勺冸娮栌址Q為電位計(jì),其原理可以圖3來(lái)說(shuō)明,一滑動(dòng)物體沿著覆有電阻材質(zhì)的路徑移動(dòng),滑動(dòng)物之電壓輸出將與滑動(dòng)物所在位置電阻值呈一定比例。圖4為本實(shí)驗(yàn)室所使用之線性電阻尺,即是常用的電阻式位移傳感器。




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