一、位移傳感器是做什么用的

　　位移傳感器又稱為線性傳感器，是一種屬于金屬感應的線性器件，位移傳感器的作用是把各種被測物理量轉換為電量。

　　二、位移傳感器的使用方法

　　一般采用給位移傳感器加上一個電壓，利用其優良的平滑性，來檢測輸出電壓（輸出電阻改變輸出電壓）分壓比。就可以直接不同類別的位移傳感器的使用方法也有不同。

　　直線位移傳感器使用方法是根據實際要求在油壓機的主缸、液壓墊上分別安裝Kl下滑板式、KTC拉桿式直線位移傳感器。在一個半自動工作過程中，油壓機的主缸、液壓墊分別帶動兩只直線位移傳感器移動，將采集到的兩點模擬量值輸入到FX2N-8AD，FX2N-8AD將此模擬輸入數值（此時是電壓輸入），轉換成數字值，并且把他們傳輸到PLC主單元。主缸、液壓墊選用直線位移傳感器的有效測量長度為500mm、400mm。

　　直線位移傳感器在使用時應注意哪些事項呢？首先電子尺是作為分壓器使用，以相對電壓來顯示所測量位置的實際位置。因此，就對這個裝置（電子尺）提出了幾點要求：

　　不能接錯電子尺的三條線，1#、3#線是電源線，2#是輸出線除1#、3#線電源線可以調換外，2#線只能是輸出線。上述線一旦接錯，將出現線性誤差大，控制精度差，容易顯示跳動等現象。如果出現控制非常困難，就應該懷疑是接錯線。安裝對中性要好，角度容許±12°誤差，平行度偏差容許±0.5mm，是指某一誤差，如果角度誤差和平行度誤差都偏大，就會導致顯示數字跳動。在這種情況下，一般可以用萬用表的電壓檔測出電壓的波動。一定要作角度和平行度的調整。請特別注意：在現場將電子尺的鋁合金支架更換成不銹鋼支架后，同時應將拉桿牽引安裝位升高2Mm。否則，接地問題解決了，又形成了不對中的問題，必須同時解決。供電電源要有足夠的容量，如果電源容量太小，容易發生如下情況：合模運動會導致射膠電子尺顯示跳動，或熔膠運動會導致合模電子尺的顯示波動。特別是電磁閥驅動電源于電子尺供電電源在一起時容易出現上述情況，嚴重時可以用萬用表的電壓檔測量到電壓的波動。如果在排除了靜電干擾、高頻干擾、對中性不好的情況下仍不能解決問題，也可以懷疑是電源的功率偏小。

　　位移傳感器如何標定？第一步，先將高精度微位移傳感器放置在彈性體的一端的臺階孔內，用端蓋固定；然后轉動螺桿，拉近彈性體的上下兩個薄壁，彈性體內部出現彈性應力和變形，彈性體的兩個薄壁之間的垂直接近量通過螺桿下端的伸出量由位移傳感器測得；兩個端面即內端面和外端面的接近量通過高精度微位移傳感器測得；螺桿轉動到不同的位置，擬合出垂直接近量與水平接近量的比值C。

　　第二步，將高精度微位移傳感器從臺階孔中取出，將待標定的微位移傳感器置固定臺階孔中，用端蓋（4）固定；轉動螺桿到不同的位置，位移傳感器測出螺桿的伸出量，即彈性體兩個薄壁之間的垂直接近量，然后通過比值C求得待標定的微位移傳感器兩個端面的水平接近量，這個水平接近量與待標定微位移傳感器輸出電壓的變化值的比值，就是待標定的位移傳感器的靈敏度。

　　三、位移傳感器安裝說明及注意事項

　　方法/步驟1：

　　1.直線位移傳感器

　　直線位移傳感器為電位計原理電阻式直線位移傳感器，因為在橡塑機械領域應用量極大，也被稱為注塑機電子尺。直線位移傳感器在橡塑機械中常作為分壓器使用，以相對電壓標示設備驅動器的位移變化與實際位置。實際應用中，將直線位移傳感器的測桿（或者滑塊）與機械設備的驅動器直接連接，驅動器帶動傳感器內部滑動電刷發生位移變化，輸出呈線性變化的直流電壓信號，供給配套的顯示控制儀表顯示或者采集系統計量控制。傳感器輸出的電壓信號也可以經V/I轉換模塊變送為標準的模擬信號，滿足遠距離傳輸的需要。

　　直線位移傳感器在使用中應避免超行程使用，選型時常留有一定的余量，方便安裝使用。安裝固定傳感器時，可將余量尺寸均勻地分布在兩端，待行程調整完畢后再鎖緊傳感器支架螺絲。傳感器（拉桿系列直線位移傳感器與滑塊系列直線位移傳感器）安裝使用中應注意安裝方法與安裝對中性，安裝方法可選擇水平安裝或者垂直安裝，水平安裝時需要保證導電線路板面向下安裝，避免侵入的粉塵、油污、水污落在導電線路板上造成傳感器滑動電刷與碳膜線路板接觸不良或者短路故障。傳感器拉桿或者加長桿安裝的對中性則直接決定了直線位移傳感器的測量精度、檢測穩定性與使用壽命，過大的傾斜角度會嚴重影響傳感器的產品性能與使用壽命。直線位移傳感器接線問題也是需要注意的問題，傳感器的電源線與信號線不能接錯，經常會有用戶因接錯線導致傳感器損毀的問題發生。位移傳感器使用還需要注意供電電壓穩定，安裝時應做到可靠接地，并避開一切大功率電源、射頻信號源與強電線路的干擾，避免外界干擾導致測量數據失真，影響測量控制效果。這一點不僅僅是直線位移傳感器，其它類型的位移傳感器使用也要特別注意。

　　2.拉繩位移傳感器

　　拉繩位移傳感器因為測量行程大，安裝尺寸小，使用方便，在直線導軌系統、液壓系統、工程設備、醫療設備與智能倉儲系統廣泛使用。使用時將拉繩位移傳感器固定在設備（或者系統）臺座上，拉繩末端與設備驅動器連接，拉繩拉出或者縮回時，帶動內部的角度編碼器旋轉，輸出電壓信號、電流信號或者脈沖信號。

　　拉繩位移傳感器在安裝使用時應注意拉繩與出線口水平，避免因摩擦損毀拉繩表層的聚四氟乙烯防護層，影響傳感器檢測精度與使用壽命。日常維護及安裝使用中也應注意對拉繩的防護，避免外力劃傷、燒損、沖擊等外界因素影響拉繩位移傳感器的使用。過量的粉塵、碎屑、油污、水污等侵入傳感器也會造成內部測量元件接觸不良或者短路，在環境惡劣的場合安裝使用應加裝必要的防護裝置。拉繩位移傳感器同樣不能超行程使用，運行速度過快或者將拉繩拉出后讓其瞬間彈回，都將造成傳感器拉繩斷裂，嚴重時將傷害內部編碼器與作業人員安全。

　　3.磁致伸縮位移傳感器

　　磁致伸縮位移傳感器有外置安裝型磁致伸縮位移傳感器與內置安裝型磁致伸縮位移傳感器兩大類。外置安裝型磁致伸縮位移傳感器是對電位計原理直線位移傳感器的升級與補充，傳感器抗震性能、耐高低溫性能、抗外界干擾性能與使用壽命都優于直線位移傳感器，在工程機械、車輛移動設備、重型機械設備等領域廣泛使用。傳感器安裝使用方法與直線位移傳感器類似，不過對安裝方法與安裝的對中性無特殊要求。內置安裝型磁致伸縮位移傳感器則主要用于各類電液伺服控制系統，使用時直接將傳感器測桿旋入液壓缸、氣缸，傳感器磁環固定在液壓缸或者氣缸的活塞上，隨活塞的往復運動直接輸出模擬信號或者數字信號，安裝使用方便。

　　方法/步驟2：

　　LVDT位移傳感器

　　LVDT位移傳感器有回彈式LVDT位移傳感器與分體式LVDT位移傳感器。回彈式LVDT位移傳感器內置有彈簧，在測桿受壓縮時產生彈性形變，外力減小或者移除后自動回彈復位。回彈式LVDT位移傳感器正常情況下測桿處于外露狀態，測桿與傳感器線圈倉為一體，不可分離。分體式LVDT位移傳感器則不具備回彈性能，測桿與電子倉與線圈倉可分離，使用時通過螺絲螺母將測桿與設備驅動器連接，并隨驅動器的位移變化輸出模擬信號或者數字信號。

　　LVDT位移傳感器主要是用于微位移精密測量的高精度位移傳感器，傳感器的防護等級較高，不受外界水、油、粉塵等因素影響，不過對外界靜電干擾、高頻干擾及電磁干擾等因素敏感，使用中應注意盡量避開上述干擾源。用戶在安裝固定傳感器時，應盡量采用廠家提供的塑料支架或者金屬支架，如果需要采用自制夾具安裝固定時，應在廠方技術人員的指導下設計安裝。

　　電渦流位移傳感器

　　電渦流位移傳感器也是專為微位移測量設計的高精度位移傳感器，常用于大型設備震動、膨脹、偏心等在線監測。傳感器依據電磁感應原理電渦流效應感應測量被測物體位移變化，具有非接觸測量、檢測精度高、抗干擾能力強、使用壽命長等優點。使用時，將傳感器探頭固定在合適的位置，要保證被測物體最大行程與最小行程均處于傳感器探頭檢測范圍內，因此，選擇合適的量程是使用電渦流傳感器的必要條件。電渦流傳感器僅對金屬材質測量物體敏感，不同的被測物體材料對傳感器的靈敏度影響也各不相同：當被測物體為普通鋼、結構鋼等導磁材料時，由于被測物體磁效應與傳感器渦流效應同時存在，導致傳感器檢測靈敏度降低；當被測物體為銅、鋁、合金鋼等弱導磁材料（或者非導磁材料）時，被測物體磁效應減弱，傳感器的靈敏度提高。在工業設備應用中，因為多數大型旋轉設備的轉軸采用40CrMo材料制造，廠家常用40CrMo材料制做電渦流位移傳感器出廠校準。特殊用戶可在傳感器出廠校準前寄送少量被測設備材料樣本給生產廠家，供廠家調試校準。當被測物體材料發生變化時，必須重新校準傳感器，否則可能造成較大的測量誤差。

　　需要注意的是，被測物體表面的加工狀況也會影響傳感器的檢測結果。電渦流傳感器探頭對應的被側面應表面光潔，不存在刻痕、洞眼、凸起、凹槽等缺陷（特意為鍵相器、轉速檢測等設置的凸臺或者凹槽除外）。被測物體表面的鍍層也會對傳感器檢測造成較大的影響。

　　磁柵尺位移傳感器

　　磁柵尺位移傳感器是專為機床設備、大型機械設備等研發的高精度位移傳感器，傳感器檢測精度稍低于光柵尺位移傳感器，遠高于電位計原理直線位移傳感器、拉繩位移傳感器等其他常用經典位移傳感器。磁柵尺位移傳感器是依據讀磁頭識別磁鋼帶上有序排列的磁極來實現被測物體位移變化量的精密測量，為增量型位移傳感器。磁柵尺位移傳感器磁尺的安裝方法較多，可以將磁尺直接粘貼在設備表面，兩端用螺絲固定；也可以將磁尺直接安裝在預留的凹槽內；還可以將磁尺粘貼在廠家提供的鋁合金防護外殼中，再采用安裝支架將磁尺緊固在設備上。磁柵尺位移傳感器的讀磁頭與設備的驅動器連接，隨驅動裝置的位移變化在磁尺表面滑動。磁柵尺位移傳感器安裝方向不限，不過應盡量避免磁尺防護層面向下安裝，以免長期使用后雙面膠失效，磁尺松動。為保證較高的檢測精度，傳感器讀磁頭應盡量緊貼磁尺表面滑動，以免距離過大造成檢測數據失真。

　　角度傳感器

　　角度傳感器有：導電塑料角度傳感器、霍爾角度傳感器與傾角傳感器。導電塑料角度傳感器為電位器原理角度傳感器，設備中常作為分壓器使用，輸出電壓信號，也可以各類V/I轉換模塊配套使用，輸出標準模擬信號或者數字信號，還可以與A/D變換器連用，構成性價比極高的數字型絕對編碼器。使用時將角度傳感器固定在設備臺座或者安裝面，傳感器旋轉軸通過聯動器與設備轉動裝置連接，通過檢測輸出電信號的大小實現角度測量或者角位移定位。導電塑料角度傳感器使用中應注意正確接線，錯誤的接線可以會導致傳感器損毀。

　　霍爾角度傳感器是依據電磁感應原理霍爾效應設計的新型角位移傳感器，安裝使用方法與導電塑料角度傳感器相同，可特殊定制0-360°任意角度的傳感器，直接輸出0-5V、0-10V、4-20mA模擬信號或者RS485數字信號，傳感器檢測精度比導電塑料角度傳感器稍低，不過抗干擾性能好、使用壽命長，在自動化設備及自動化系統使用非常廣泛，有望成為替代導電塑料角度傳感器的理想產品。

　　傾角傳感器則主要用于角度測量，可特殊定制±10°至±90°多種規格產品，直接輸出RS485或者RS232數字信號。傳感器使用時直接固定在設備傾斜裝置面（或者裝置內），通過輸出信號的變化監測設備運行姿態與狀況。

　　注意事項：

　　位移傳感器種類較多，應用的場合也略有不同，用戶需要結合現場情況選用合適的位移傳感器產品。

　　通常情況下，位移傳感器的精度等級越高，制作的成本也就越高。選擇合適的產品性能即可，沒必要追求所謂的高精度。

　　四、位移傳感器的主要應用領域

　　1.直線位移傳感器（電子尺）的應用領域

　　注塑機、壓鑄機、吹瓶機、液壓機、鞋機、磚機、砌垛機、陶瓷機械、列車軌距監測、橡膠機、輪胎硫化機、壓延機、五金機械（監控模具厚度變化和平衡）、皮革機械、比例閥、長行程鉆管機、彈簧機械、木工機械、板材設備、印刷機械（刷輥運動、裁紙等）、鋼廠軋輥調節、機械手、自動門（列車及大廳）、裁床（裁鋼管、木板、線材等）、橋梁監測、煤炭設備（掘進機、坑道支架、塌方監測等）、地質監測（如：塌方、潰堤）。

　　2.拉繩/拉線位移傳感器的應用領域

　　舞臺屏幕設備、皮革機械、盾構機、長行程鉆管機、彈簧機械、木工機械、板材設備、印刷機械（刷輥運動、裁紙等）、機械手、自動門（列車及大廳）、裁床（裁鋼管、木板、線材等）、橋梁監測、電梯平層、升降機、水閘開度、水庫水位、行車、工程車、龍門吊、港口設備、煤炭設備（掘進機、坑道支架、塌方監測等）、水處理液位、倉儲設備、地質監測（如：塌方、潰堤）、石油鉆探設備、探礦設備等。

　　3.磁致伸縮位移傳感器應用領域

　　注塑機、壓鑄機、吹瓶機、液壓機、鞋機、橡膠機、輪胎硫化機、壓延機、五金機械（監控模具厚度變化和平衡）、鋼廠軋輥調節、盾構機、液壓伺服系統、液位檢測和控制