掌握接觸式位移，提升工作效率與精度

接觸式位移傳感器是一種測量設(shè)備或物體位置變化的傳感器，它通過直接接觸測量目標(biāo)并檢測由此產(chǎn)生的物理變化（如電阻、電容、電感或壓電效應(yīng)等）來測量位移。接觸式位移傳感器通常具有較高的測量精度和靈敏度，因為它們直接與被測物體接觸，能夠直接感知微小的位置變化。

工作原理

對于小位移的測量，通常采用應(yīng)變式、電感式、差動變壓器式、渦流式、霍爾傳感器等技術(shù)來檢測。這些傳感器各有特點，適用于不同的應(yīng)用場景和測量要求。

差動變壓器式

差動變壓器是感應(yīng)式位移傳感器中應(yīng)用最廣的一種。它是一個其原邊有一個繞組，副邊有兩個按差動方式連接的繞組的開口變壓器。變壓器開口上有一活動鐵芯，該鐵芯產(chǎn)生位移時使磁路改變，從而使輸出差動電壓隨之改變。其輸出電壓Es與鐵芯位移成線性關(guān)系且十分靈敏。

對于大位移的測量，則常用感應(yīng)同步器、光柵、容柵、磁柵等傳感技術(shù)。其中，光柵傳感器因其獨特的優(yōu)勢而得到日益廣泛的應(yīng)用。

CMOS光柵測量

它是一種通過光電效應(yīng)來測量物體位移的原理，具有高精度、高靈敏度和快速響應(yīng)的特點。它基于CMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體)技術(shù)，結(jié)合了光柵和光電二極管陣列。

CMOS光柵傳感器由一個微小的光柵圖案組成，通常是在芯片表面上制造的。光柵由一系列等間距的透明和不透明線條組成。當(dāng)光線通過光柵時，會發(fā)生衍射現(xiàn)象，形成干涉條紋。這些干涉條紋的間距與光柵線條的間距相對應(yīng)。光電二極管陣列位于光柵的下方，用于檢測經(jīng)過光柵的光強變化。每個光電二極管都可以測量特定位置的光強。當(dāng)物體位移時，光柵圖案也會相應(yīng)地移動，導(dǎo)致干涉條紋的位置發(fā)生變化。通過比較不同位置上的光強，可以計算出物體的位移。

因具有易實現(xiàn)數(shù)字化、精度高（目前分辨率最高的可達到納米級）、抗干擾能力強、沒有人為讀數(shù)誤差、安裝方便、使用可靠等優(yōu)點，在機床加工、檢測儀表等行業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用

驅(qū)動方式

接觸式位移傳感器的驅(qū)動方式多樣，以下是幾種常見的驅(qū)動方式及其特點：

1、回彈式（彈簧自復(fù)位）

采用彈簧自復(fù)位驅(qū)動方式，內(nèi)置彈簧彈力可選

量程范圍廣泛

2、分體式（帶鐵芯連桿）

傳感器主體和鐵芯連桿分離，驅(qū)動機構(gòu)直接連接鐵芯連桿。

基于電感原理，具有高性能、高精度和高穩(wěn)定性等特點

3、真空抽吸式

采用真空發(fā)生器對傳感器腔體抽吸驅(qū)動回彈的方式。

同時可以當(dāng)做常規(guī)回彈式傳感器使用

4、自由跌落超輕接觸式

采用垂直自由落體驅(qū)動，無內(nèi)置彈簧。

具有高性能、高精度和高穩(wěn)定性等特點。

5、氣動式

氣動式接觸式位移傳感器采用壓縮空氣充氣驅(qū)動，泄氣時自行回彈的方式工作。

雖然氣動式傳感器仍然需要通過接觸來進行測量，但其內(nèi)部測量原理為非接觸式，無滑動觸點，因此使用壽命長。

除了上述的驅(qū)動方式外，還存在其他特定的驅(qū)動方式，取決于具體的應(yīng)用場景和設(shè)計需求。

參數(shù)釋義

測量行程

傳感器能夠測量出的數(shù)值的上限和下限

全程精度

量程范圍內(nèi)檢測值與實際值的誤差

分辨率

傳感器可以測量和檢測的最小位移或位置變化的變量

響應(yīng)時間

傳感器產(chǎn)生測量動作后并輸出信號的所需要的時間

測量力

傳感器的測量頭都需要施加一定的壓力來和被測量面(或線、點)相接觸才能進行測量

輸出方式

目前提供串口、網(wǎng)口通訊及IO高低電平信號輸出

使用注意事項

使用接觸式位移傳感器時，需要注意以下幾個方面，以確保其準(zhǔn)確、可靠地工作

1、檢測時施加的壓力不可超出所標(biāo)注的范圍

2、垂直安裝

檢測頭請盡量垂直于測量面進行安裝。傾斜安裝除了會導(dǎo)致測量誤差外，還會顯著縮短傳感器壽命；

對螺母進行緊固時，請注意避免損傷橡膠波紋管

3、確認橡膠波紋管是否變形。

如果橡膠波紋管變形，請采取旋轉(zhuǎn)橡膠波紋管等措施使其恢復(fù)正常形狀

4、注意外界的干擾

包括靜電干擾和高頻干擾。因此，設(shè)備的強電線路與接觸式位移傳感器的信號線應(yīng)分開線槽。接觸式位移傳感器應(yīng)使用強制接地支架，且使接觸式位移傳感器外殼(可測量端蓋螺絲與支架之間的電阻，應(yīng)小于1Ω電阻)良好接地，信號線應(yīng)使用屏蔽線，且在電箱的一端應(yīng)予將屏蔽線接地或接直流電源負極。

靜電干擾時，一般萬用表的電壓測量非常正常，但就是顯示數(shù)字跳動;高頻干擾時其現(xiàn)象也一樣。驗證是不是靜電干擾，用一段電源線將接觸式位移傳感器的封蓋螺絲與機器上某一點金屬短接即可，只要一短接，靜電干擾立即消除。

4、空氣要求

氣動式位移傳感器對空氣有要求(需要不含有灰塵等異物、水、油等的空氣)

5、避免對產(chǎn)品的供給壓力不足

空氣供給源的空氣配管長度以及增加空壓零件(如針閥、速度控制器或微型過濾器等)會導(dǎo)致壓力降低，因此請避免對產(chǎn)品的供給壓力不足。此外，請選擇與供給空氣壓力相符的空壓零件。