位移傳感器的比較及發(fā)展方向

  位移傳感器的應(yīng)用范圍廣泛，除了測(cè)量位移外，經(jīng)過機(jī)械或力學(xué)原理的結(jié)構(gòu)或聯(lián)結(jié)還可以用它制作壓力、速度、加速度、流量、液位的等傳感器。例如電容式加速度傳感器，即在位移傳感元件的機(jī)械結(jié)構(gòu)上加上一質(zhì)量為M的重塊和彈簧組成的系統(tǒng)，應(yīng)用F = Ma公式，使位移傳感元件的輸出電壓與重塊運(yùn)動(dòng)的加速度成正比，將傳感元件的位移量轉(zhuǎn)換為加速度量，即可制成加速度傳感器。

        在這些機(jī)械測(cè)量的傳感器中，目前結(jié)構(gòu)型的位移傳感器占主要地位。依靠傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化而實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的稱結(jié)構(gòu)型位移傳感器。其中電阻應(yīng)變式（包括壓力）應(yīng)用廣泛，產(chǎn)品的產(chǎn)量大。其次是差動(dòng)電感和差動(dòng)變壓器式位移傳感器，它的線性好、量程大、分辨力高，國(guó)內(nèi)已有定型產(chǎn)品。差動(dòng)變壓器式除了應(yīng)用集成電路技術(shù)，制成DC/DC（直流/直流）位移傳感器外，目前國(guó)內(nèi)已研制成高載頻（200KHz）的產(chǎn)品，它具有某些顯著特點(diǎn)，頗有發(fā)展前途。電渦流式位移傳感器由于它能進(jìn)行非接觸式測(cè)量，適用于測(cè)量振動(dòng)、位移，且耐油、污，因此應(yīng)用比較廣泛。電容式傳感器由于它分辨力高、量程寬、能進(jìn)行非接觸或厚度測(cè)量，應(yīng)用也比較廣泛。在機(jī)床加工或自動(dòng)控制上，用光柵、感應(yīng)同步器、磁柵等位移傳感器，它們的量程大、分辨力高。但因它們使用安裝條件要求較高，適用與機(jī)床的工件尺寸的加工。光電式位移傳感器的精度高、可靠，能進(jìn)行非接觸測(cè)量，能測(cè)量位移、小孔、狹縫及細(xì)絲的直徑，可用于瞄準(zhǔn)，可制成機(jī)器人的“眼睛”，隨著光敏器件性能的提高，是有發(fā)展前途的。光纖式位移傳感器由于它的體積小，抗干擾、靈敏度高，也是很有發(fā)展前途的。但由于它存在著某些技術(shù)問題，還需繼續(xù)研究解決?；魻栃?yīng)式位移傳感器雖易受溫度影響，但隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，其性能將會(huì)進(jìn)一步提高。噴射式位移傳感器由于它是噴射氣體，沒有電的元件，適用于易燃易爆環(huán)境，避免爆炸然繞，有它獨(dú)自的特點(diǎn)。但非線性大，需要改進(jìn)。

        綜合國(guó)內(nèi)、外各種形式位移傳感器的主要新能指標(biāo)，列與表1.2中（幾種典型的）。需指出的是，表中列出的性能指標(biāo)，不是針對(duì)某一個(gè)典型位移傳感器，而是綜合國(guó)內(nèi)外性能指標(biāo)而言的。

表1.2