什么是線性傳感器？線性傳感器的應用及原理

更新時間：2024-05-08

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什么是線性傳感器？

線性傳感器是測量直線位移的傳感器。

其他名稱包括位置傳感器、位移傳感器、長度測量傳感器、激光傳感器、線編碼器、線性編碼器和線性測量傳感器。按測量原理區分有激光位移傳感器、測長傳感器、電渦流位移傳感器、接觸式位移傳感器、電磁感應傳感器、攝像頭傳感器等。

線性傳感器的應用領域非常廣泛，包括半導體、液晶、電氣設備、家電、汽車、加工、工程機械、自動化倉庫、排水設備、制藥、食品、包裝、醫療等。

在半導體和液晶制造設備中，編碼器和基于攝像頭的傳感器用于檢測驅動臺的位置。

在食品制造工廠中，用于檢測加工食品的數量以及檢測成型品的高度。

用于工程機械、自動化倉庫等精確定位。

用于測量引流設備的開口，以及在醫療領域精確測量CT和手術臺的位置和高度。由于它可以測量位移和位置，因此在存在檢測和定位、檢查和測量、監視和控制等領域很有用。

線性傳感器有多種類型，其原理也相應不同。

非接觸式位移測量包括線性位置傳感器、激光傳感器、線性編碼器和基于攝像頭的傳感器。

線性位置傳感器
采用磁致伸縮和電磁感應方法。在磁致伸縮方法的情況下，當電流脈沖通過磁致伸縮線時在圓周方向上產生磁場，并且通過在磁致伸縮線上移動磁體而不接觸來測量扭轉應變。扭轉應變是由超聲波傳播磁致伸縮線引起的，因此可以測量這些超聲波的傳播時間并將其輸出為模擬或數字輸出。

激光傳感器
通過將激光束照射到物體上并在接收器處接收反射光來測量位置和距離。根據從發射到接收的時間以及接收光的角度變化，可以檢測物體的位置、距離和位移。

線性編碼器
在將線性編碼器用作線性傳感器的情況下，在用作量尺的刻度上刻有狹縫。有檢測從頭部發射和反射的光脈沖的光學類型，以及利用磁性變化的磁性類型。

基于攝像頭的傳感器
基于攝像頭的傳感器可以無接觸地測量位置、速度和長度。根據所附條形碼標簽檢測當前位置，并將其用作測量的參考刻度。定位長度可達10km，精度為0.15mm。

接觸位移測量包括線性電位器和線編碼器。線性電位器使用電阻器和電刷來機械測量位移。輸出是電壓。

另外，拉線編碼器由拉線機構和編碼器組成，用于測量滾筒的旋轉速度。

線性傳感器有以下類型和特點：

這是一種無電刷的非接觸式位移傳感器。位置檢測有兩種類型：電磁感應式和磁致伸縮式。其特點是沒有機械觸點，因此壽命長，可實現高精度、高速長度測量。

它是一種位移傳感器，帶有電刷并提供與機械位置成比例的輸出。雖然由于電刷磨損壽命相對較短，但有成本優勢。

這是一種位移傳感器，通過將激光束照射到物體上并在接收器處接收反射光來檢測位置和距離。其特點是體積小、重量輕、結構緊湊，可以進行非接觸式測量，可以進行高速、高精度的測量，還可以測量微小物體。

缺點是對污垢和灰塵敏感，難以檢測透明或鏡面物體。此外，由于熒光燈等環境光的影響，容易產生錯誤，并可能發生抖動。

線編碼器是一種檢測線長度的位移傳感器。它耐環境（水、油、灰塵等），但如果電線磨損，則需要更換。

線性編碼器是可以執行高精度、高速測量的光學或磁性傳感器。對于光學傳感器，可能會因污垢等原因而發生錯誤測量。