位移传感器的发展现状.doc
LVDT位移传感器市场分析报告
LVDT位移传感器市场分析报告1.引言1.1 概述概述：LVDT位移传感器是一种常用的测量位移的传感器，它采用电磁感应原理，在工业领域有着广泛的应用。
本报告旨在对LVDT位移传感器市场进行全面的分析和调研，以期为相关行业提供有益的商业决策参考。
文章将首先介绍LVDT位移传感器的原理和应用，然后对市场概况进行分析，最后对市场的发展趋势和前景展望进行探讨。
通过本报告，读者可以全面了解LVDT位移传感器市场的现状和未来发展方向，以便做出明智的投资和业务战略决策。
1.2文章结构文章结构部分内容如下：本报告主要结构包括引言、正文和结论三部分。
在引言中，将对整篇文章的概述和结构进行介绍，同时阐明文章的目的和总结。
在正文部分，将详细介绍LVDT位移传感器的原理和应用，以及市场的概况和发展趋势。
在结论部分，将对LVDT位移传感器市场进行竞争分析，并展望其未来发展前景，最终对全文进行总结。
通过这样的文章结构安排，希望能够全面、系统地展现LVDT位移传感器市场的情况和前景。
1.3 总结：通过本报告的分析，我们可以得出以下结论：- LVDT位移传感器是一种精密度高、稳定性好的传感器，具有非常广泛的应用领域。
- LVDT位移传感器市场规模在不断扩大，市场需求持续增长，市场前景十分广阔。
- 随着技术的不断发展，LVDT位移传感器的特性和性能将进一步提升，市场发展趋势向好。
- 尽管市场竞争激烈，但具备高品质、高性能的LVDT位移传感器厂商仍能在市场上取得竞争优势。
综合以上内容，LVDT位移传感器市场具有巨大的发展潜力，值得重视和关注。
希望本报告可以为相关行业人士提供有益的参考和指导。
1.3 目的本报告的目的是对LVDT位移传感器市场进行全面分析，包括其原理和应用、市场概况以及发展趋势。
通过对市场竞争分析和前景展望，为相关行业决策者提供参考，并帮助他们更好地了解LVDT位移传感器市场的现状和未来发展趋势。
同时，本报告还旨在为企业在市场竞争中制定合适的策略和规划提供参考，以及为投资者提供可行的投资建议。
2024年位移传感器市场分析现状
2024年位移传感器市场分析现状引言位移传感器是一种用于测量物体在空间中相对位置或位置变化的设备。
它们在许多领域都有广泛的应用，包括工业自动化、机械设计、仪器仪表、医疗设备等。
本文将对位移传感器市场的现状进行分析，并探讨其发展趋势。
市场规模位移传感器市场在过去几年中经历了稳定增长。
根据市场研究公司的数据，2019年全球位移传感器市场规模达到X亿美元，预计到2025年将增长至X亿美元。
这表明位移传感器市场具有巨大的发展潜力，吸引了越来越多的投资。
应用领域位移传感器在多个应用领域都有广泛的应用。
工业自动化是位移传感器的主要应用领域之一，用于监测机械设备的位移和位置变化。
此外，位移传感器还被广泛应用于汽车制造、航天航空、医疗设备等领域。
随着这些行业的不断发展壮大，对位移传感器的需求也将持续增加。
市场驱动因素位移传感器市场增长的主要驱动因素之一是工业自动化的普及。
随着工业生产过程的自动化程度不断提高，对精确测量和控制的需求也随之增加。
此外，新兴技术的快速发展，如物联网、人工智能等，也为位移传感器的应用提供了更多的机会。
这些技术的应用推动了传感器市场的增长。
市场挑战尽管位移传感器市场有着广阔的发展前景，但也面临一些挑战。
首先，市场竞争激烈，各大厂商都在不断推出新的产品和技术，提高产品性能和功能。
其次，价格压力也是个问题，由于市场上存在大量的替代产品，价格竞争非常激烈。
此外，产品质量和稳定性也是市场发展的关键因素，消费者对品质和可靠性的要求越来越高。
发展趋势位移传感器市场在未来几年中将继续保持增长。
一方面，随着工业自动化的推进，对位移传感器的需求将继续增加。
另一方面，新兴技术的发展将提供更多的机会，如无线传感器、柔性传感器等。
此外，随着物联网的普及和发展，对传感器的需求也将大幅增加。
因此，位移传感器市场有望在未来几年中保持良好的增长势头。
结论位移传感器市场作为一种关键的测量设备，其发展前景广阔。
尽管面临激烈的市场竞争和价格压力，但由于工业自动化的推进和新兴技术的发展，位移传感器市场仍然保持着良好的增长势头。
传感器技术的研究现状
传感器技术综述Luqingsong@摘要：本文简介了传感器技术的原理、分类和应用，以位移传感器为例概述了传感器技术的研究现状，在此基础上分析了我国传感器技术发展中存在的问题和解决方法，分析了传感器技术的发展方向。
关键词：传感器技术应用研究发展方向1传感器传感器是一种检测装置，一般由敏感元件、传感元件和其他辅助件组成，有时也将信号调节也转换电路、辅助电源作为传感器的组成部分。
能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器通常可以按照一系列方法进行分类。
根据用途分类，传感器常以测别的物理量命名，如位移传感器、速度传感器、温度传感器、压力传感器等；根据工作原理分类，传感器可以依据工作原理进行命名，如振动传感器、磁敏传感器、生物感器等；按输出信号，可分为模拟传感器和数字传感器等；还可按照传感器的制造工艺、构成、作用形式等进行分类。
[1]随着微电子技术、微机械加工技术、光电科学以及当代生物科学等高新技术的推动下，传感器己经从过去单一功能转变为功能多样、科技含量高的新型产品。
传感器技术是当前代表国家综合科研水平的重要技术，传感器技术的具体应用是传感器技术转化的重要途径和方法。
其所涉及的知识领域非常广泛，研究和发展也越来越多地和其他学科技术的发展紧密联系。
2主要传感技术分类[2][5]2.1光电传感技术光电式传感器是以光为测量媒介、以光电器件为转换元件的传感器，它具有非接触、响应快、性能可靠等卓越特性。
随着光电科技的飞速发展，光电传感器己成为光电传感器己成为各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，并在传感器应用中占据着重要的地位，其中在非接触式测量领域更是扮演者无法替代的角色。
光电传感器工作时，光电器件负责将光能(红外辐射、可见光及紫外辐射)信号转换为电学信号。
光电器件不仅结构简单、经济性好，且具有响应快、可靠性强等优势，在自动控制、智能化控制等方面应用前景十分广阔。
传感器的的发展现状及发展趋势分析
传感器的的发展现状及发展趋势分析当前技术水平下的传感器系统正向着微小型化、智能化、多功能化和网络化的方向发展。
今后，随着CAD技术、MEMS技术、信息理论及数据分析算法的继续向前发展，未来的传感器系统必将变得更加微型化、综合化、多功能化、智能化和系统化。
新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。
在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
今天我们就来聊一聊传感器的那些事儿。
1．国际发展现状美国早在20世纪80年代就认为世界已进入了传感器时代，成立了国家技术小组（BTG），帮助政府组织和领导各大公司与国家企事业部门的传感器技术开发工作，美国国家长期安全和经济繁荣至关重要的22项技术中有6项与传感器信息处理技术直接相关。
日本把开发和利用传感器技术作为国家重点发展6大核心技术之一。
日本科学技术厅制定的上世纪90 年代重点科研项目中有70 个重点课题，其中有18 项是与传感器技术密切相关。
传感器与通信、计算机被称为现代信息系统的三大支柱。
因其技术含量高、渗透能力强，以及市场前景广阔等特点，引起了世界各国的广泛重视。
传感器在资源探测，海洋，环境监测，安全保卫，医疗诊断，家用电器，农业现代化，等领域都有广泛利用。
在军事方面，美国已为自己的F－22战机装备了新型的多谱传感器，实现了全被动式搜索与跟踪，可在诸如有雾、烟或雨等各种恶劣天气情况下使用，不仅可以全天候作战，还提高了隐身能力。
英国在航天飞机上使用的传感器约有100多种，总数达到4000多个，用于监测航天器的信息，验证设计的正确性，并可以在遇到问题时作出诊断。
日本则在“雷达4号”卫星上安装了传感器，可全天候对地面目标进行拍摄。
在世界范围内传感器增长最快是汽车市场需求，还有通信市场。
汽车电子控制系统水平关键在于采用传感器数量水平，目前一台普通家用轿车安装几十到上百个传感器，豪华轿车传感器数量达到200 多。
传感器技术的现状和未来
传感器技术的现状和未来传感器技术无疑是现代科技中的一项重要技术，其已渗透到电子、机械、通讯等多个领域中，对于智能化、自动化等现代化趋势的推动作用举足轻重。
然而，随着技术日趋成熟，深度学习、物联网等新技术的迭代，传感器技术也在不断发展和变革，本文旨在探讨当前传感器技术的现状与未来趋势。
一、传感器技术的现状目前，传感器技术已经广泛应用于各个领域中，例如在汽车、智能家居、医疗、环保等行业中，传感器都发挥着重要的作用，可以实现很多高效便捷的控制和管理。
例如，汽车中的传感器可以检测油量、温度、压力等信息，使得汽车在行驶时更为安全、稳定。
智能家居中使用的红外感应传感器能够在没有任何触碰的情况下，自动开灯或关闭电器等，让用户体验更为舒适便捷。
此外，传感器技术也被广泛应用于医疗领域。
例如，可以利用生物传感器检测血氧、心率、体温等生理参数，并将数据传输到医生的监控系统中，以便及时监测医疗设备和患者状况。
环保方面，可利用传感器来检测大气污染、水质污染等，让环境监测更加准确、高效。
二、传感器技术的未来趋势未来的传感器技术将会朝着以下几个方面发展：1. 智能化：传感器将会更智能化，能够对检测到的数据进行实时分析，并产生相应的反馈和决策。
例如，在工厂生产线中，可以用温度传感器和湿度传感器检测机器的工作情况，如果出现过热或者漏水等现象，传感器就会自动报警并通知有关部门进行处理。
2. 网络化：随着物联网的不断发展，传感器也将会成为连接各类设备的桥梁，可以更好地促进信息的互联互通。
例如，在大型商场或者办公空间中，通过部署数十个传感器，可以对游客和员工的分布情况进行监测，从而为管理者提供更为精确有效的管理和保障。
3. 小型化：随着传感器技术的不断成熟，其已经基本实现了数字化和自动化，并且越来越小型化，尤其是微纳米传感器的研发，已经能够实现在很小的范围内处理大量数据的功能。
未来，传感器的更小型化将会推进传感器在更多领域的应用，例如在医疗领域中，可以利用更为微小的传感器对人体数据进行实时监测和处理。
传感器技术发展现状及趋势
传感器技术发展现状及趋势
传感器技术是物联网领域的核心组成部分，它是用于检测、测量、监测和监督环境因素的装置，是物联网实现连接和管理的基础。
当前，传感器技术相关研究在行业、国家及全球范围内得到广泛关注，它是物联网新一轮发展的主要助力。
一、传感器技术在传输系统中的应用。
近年来，传感器技术的发展使传输系统的应用得到了进一步拓展。
传感器技术可以检测和监测实时现场的各种环境参数，如温度、湿度、压力、光照、烟雾等，采集这些参数并传输到上级系统中，从而为系统智能控制提供依据。
二、传感器技术在物联网中的应用。
传感器技术可以使物联网中的终端设备和现场设备相互连接，实现物联网网络的实时采集、传输和处理。
这些技术可以实现实时数据监测、设备参数调节、远程操作管理等应用。
三、传感器技术在安防应用中的应用。
传感器技术可以用于安防和监控系统，检测和追踪可疑人员和物体的运动，防止可能发生意外事件的发生和发展。
目前，安防应用中采用的传感器也正不断改进，变得更加精细和灵敏。
一、传感器技术发展趋势。
传感器国内外发展现状
传感器国内外发展现状
传感器是指能够对周围环境变化进行感知，并将感知到的信号转换成可用信号或者电信号输出的一种设备。
随着科技的不断进步，传感器的应用范围日益广泛，包括工业、农业、医疗、环保、智能家居等领域。
下面将介绍传感器国内外的发展现状。
国内传感器的发展现状：
1. 市场规模不断扩大：随着国内经济的发展，传感器市场规模不断扩大。
据市场研究机构统计数据显示，2019年中国传感
器市场规模达到800亿元人民币。
2. 技术水平提升：国内传感器制造领域的技术水平不断提高，相比以往，国内生产的传感器在精度、灵敏度、响应速度等方面都有了较大的提升，可以满足更高的需求。
3. 应用领域广泛：国内传感器的应用领域越来越广泛，包括工业自动化、物流、环保监测、汽车、消费电子、智能家居等多个领域。
国外传感器的发展现状：
1. 技术创新持续推进：发达国家在传感器领域技术创新方面具有一定优势，新材料、新工艺的应用不断推动传感器的性能提升。
2. 产业链完善：国外传感器产业链较为成熟，包括传感器材料、制造设备、传感器芯片、系统集成等环节都相对完善，形成了竞争优势。
3. 应用领域多样化：国外传感器的应用领域非常广泛，包括智能手机、智能家居、智能交通、医疗设备、机器人、军事等多个领域都有传感器的应用。
总体来看，国内外传感器的发展现状都呈现出快速发展的趋势。
随着物联网、人工智能等新兴技术的兴起，传感器的需求将进一步增加，传感器产业发展前景广阔。
尤其在新冠疫情推动下，非接触式的智能传感器在人体体温测量、智能门禁等场景中得到了广泛应用，进一步推动了传感器市场的发展。
传感器技术的现状及未来发展方向
传感器技术的现状及未来发展方向随着社会对环境保护意识的增强，传感器作为环境保护过程中不可缺少的关键元器件，其相关产业地位在我国逐年升高。
如今，随着环境治理的持续深入以及环保热潮地不断升温，国内外传感器企业纷纷进军环保领域，环境监测传感器市场爆发指日可待。
一、传感器材料与器件技术及其特点从技术角度讲，传感器是指具有信息采集功能的基础性功能器件，主要包括：光电、红外、力敏、生物等传感器。
而传感器材料则是指对声、光、电、磁、热等信号的微小变化反映出高灵敏应答的功能材料，以及制造传感器所需的结构材料，主要包括：半导体、金属、复合材料等。
传感器技术及其产业具有技术密集、多技术协同、行业渗透力强、跨界融合度高、产业集中度低等特征；传感器产品具有品种多、批量小、结构复杂、技术指标分散、参数跨度大、精度要求高、应用领域广泛等特点；传感器材料与器件则具有一致性和稳定性，以及技术基础性和协同性要求高等特性。
在传感器技术领域，我国受限于整体发展水平、技术实力、人才积累等因素，已与欧美等国家形成了“代差”，我国传感器技术追赶尤为迫切。
二、传感器技术的未来发展方向随着新一代信息技术的发展，环境监测领域对传感器设备提出了新的要求和挑战。
具体来说，新一代环境监测设备需要往以下几个方向去发展：1、零功耗在庞大的物联网传感器节点中，数个月更换一次电池是不现实的。
“零功耗”传感器平时可将搭配的电路、通信等系统彻底关闭，且自身不需要消耗电能也可维持对外界刺激的敏感。
当接收到外界的变化“事件”时（如车辆经过、有害气体泄漏、出现特定光谱等），才将后端的电路等接通，实现真正的“零功耗”环境监测。
2、无线按需连接物联网无线传感节点的另一大能耗来自无线通信。
因此，利用新的材料和器件，实现无线按需连接，平时整个通讯系统彻底关断，在需要的时候成功唤醒，是未来无线传感器发展的重要方向。
3、多维信息集成即开发可同时对单个应用场景的多个参量进行测量，并将采集到的多维度的数据经过边缘计算等方式进行处理，输出与应用场景强相关的结果的，具有多传感器融合和系统集成特点的新型传感器，以实现单个传感器对多维信息的感知能力，实现感知端边缘的算、存、传一体，提高对应用场景和环境的适应性，提升可靠性。
2023年位移传感器行业分析报告及未来五至十年行业发展报告
位移传感器行业分析报告及未来五至十年行业发展报告目录序言 (4)一、2023-2028年位移传感器产业发展战略分析 (4)(一)、树立位移传感器行业“战略突围”理念 (4)(二)、确定位移传感器行业市场定位，产品定位和品牌定位 (5)1、市场定位 (5)2、产品定位 (5)3、品牌定位 (7)(三)、创新力求突破 (8)1、基于消费升级的技术创新模型 (8)2、创新促进位移传感器行业更高品质的发展 (9)3、尝试格式创新和品牌创新 (10)4、自主创新+品牌 (10)(四)、制定宣传方案 (12)1、学会制造新闻,事件行销－－低成本传播利器 (12)2、学习通过出色的品牌视觉设计突出品牌特征 (12)3、学会利用互联网营销 (13)二、位移传感器行业政策背景 (13)(一)、政策将会持续利好位移传感器行业发展 (13)(二)、位移传感器行业政策体系日趋完善 (14)(三)、位移传感器行业一级市场火热,国内专利不断攀升 (14)(四)、宏观经济背景下位移传感器行业的定位 (15)三、位移传感器行业发展状况及市场分析 (15)(一)、中国位移传感器市场行业驱动因素分析 (15)(二)、位移传感器行业结构分析 (16)(三)、位移传感器行业各因素（PEST）分析 (17)1、政策因素 (17)2、经济因素 (18)3、社会因素 (18)4、技术因素 (19)(四)、位移传感器行业市场规模分析 (19)(五)、位移传感器行业特征分析 (19)(六)、位移传感器行业相关政策体系不健全 (20)四、位移传感器企业战略目标 (21)五、2023-2028年宏观政策背景下位移传感器业发展现状 (21)(一)、2022年位移传感器业发展环境分析 (21)(二)、国际形势对位移传感器业发展的影响分析 (22)(三)、位移传感器业经济结构分析 (23)六、位移传感器行业“专业化能力”对盈利模式的影响分析 (24)(一)、位移传感器企业盈利模式运作的关键 (24)1、”专业化能力“对位移传感器行业的重要性 (24)(二)、怎样培养位移传感器行业的业务能力 (25)七、位移传感器产业发展前景 (26)(一)、中国位移传感器行业市场规模前景预估 (26)(二)、位移传感器进入大面积推广应用阶段 (27)(三)、中国位移传感器行业市场增长点 (27)(四)、位移传感器行业细分化产品将会最具优势 (28)(五)、位移传感器产业与互联网相关产业融合发展机遇 (28)(六)、位移传感器国际合作前景广阔、人才培养市场大 (29)(七)、巨头合纵连横,行业集中趋势将更加显著 (30)(八)、建设上升空间较大,需不断注入活力 (30)(九)、位移传感器行业发展需突破创新瓶颈 (31)八、位移传感器行业未来发展机会 (31)(一)、在位移传感器行业中通过产品差异化获得商机 (31)(二)、借助位移传感器行业市场差异赢得商机 (32)(三)、借助位移传感器行业服务差异化抓住商机 (33)(四)、借助位移传感器行业客户差异化把握商机 (33)(五)、借助位移传感器行业渠道差异来寻求商机 (33)九、位移传感器行业风险控制解析 (34)(一)、位移传感器行业系统风险分析 (34)(二)、位移传感器业第二产业的经营风险 (34)十、位移传感器行业多元化趋势 (35)(一)、宏观机制升级 (35)(二)、服务模式多元化 (35)(三)、新的价格战将不可避免 (35)(四)、社会化特征增强 (36)(五)、信息化实施力度加大 (36)(六)、生态化建设进一步开放 (36)1、内生发展闭环,对外输出价值 (36)2、开放平台,共建生态 (37)(七)、呈现集群化分布 (37)(八)、各信息化厂商推动位移传感器发展 (38)(九)、政府采购政策加码 (38)(十)、个性化定制受宠 (39)(十一)、品牌不断强化 (39)(十二)、互联网已经成为标配“风生水起“ (39)(十三)、一体式服务为发展趋势 (40)(十四)、政策手段的奖惩力度加大 (40)十一、位移传感器行业企业差异化突破战略 (41)(一)、位移传感器行业产品差异化获取“商机” (41)(二)、位移传感器行业市场分化赢得“商机” (41)(三)、以位移传感器行业服务差异化“抓住”商机 (42)(四)、用位移传感器行业客户差异化“抓住”商机 (42)(五)、以位移传感器行业渠道差异化“争取”商机 (42)序言依据编者的深度调查分析及专业预测,本次行业报告将从下面九个方面全方位对位移传感器行业过去的发展情况进行详细的研究与分析,并将对位移传感器行业进行专业的未来发展趋势预测,还将对位移传感器行业前景进行展望及提出合理化的建议。
传感器技术发展现状与趋势
传感器技术发展现状与趋势
传感器的技术包括研究、设计、试制、 生产、检测和应用
传感器技术是现代科技的前沿技术，是现代信息 技术的三大支柱之一，其水平高低是衡量一个国 家科技发展水平的重要标志之一。 传感器产业也是国内外公认的具有发展前途的高 技术产业，它以其技术含量高、经济效益好、渗 透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。
2．开发新材料
传感器材料是传感器技术的重要基础，由于材料科学的进步，人 们在制造时，可任意控制它们的成分，从而设计制造出用于各种 传感器的功能材料。用复杂材料来制造性能更加良好的传感器是 今后的发展方向之一。
（1）半导体敏感材料 （2）陶瓷材料 （3）磁性材料 （4）智能材料
如，半导体氧化物可以制造各种气体传感器，而陶瓷传感器工作 温度远高于半导体，光导纤维的应用是传感器材料的重大突破， 用它研制的传感器与传统的相比有突出的特点。有机材料作为传 感器材料的研究，引起国内外学者的极大兴趣。
把多个功能不同的传感元件集成在一起，除可同时进行多种 参数的测量外，还可对这些参数的测量结果进行综合处理和评 价，可反映出被测系统的整体状态。
同一功能的多元件并列化，即将同一类型的单个传感元件用 集成工艺在同一平面上排列起来，如CCD图像传感器。
多功能一体化，即将传感器与放大、运算以及温度补偿等环 节一体化，组装成一个器件。
许多自动化方面的专家呼吁：目前系统越来越复杂，自动化已 经陷入低谷，其主要原因之一是传感技术落后，一方面表现为传感器 在感知信息方面的落后；另一方面也表现为传感器自身在智能化和网 络方面的落后。
传感器的发展趋势
世界许多发达国家都在加快对传感器新技术的研 究与开发，并且都已取得极大的突破。如今传感器 新技术的发展，主要有以下几个方面：
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《材料工程检测技术》课程作业（二）：
位移传感器的发展现状概述
课程：
任课老师：
学院（系）：
专业：
学生姓名：
学号：
1 位移传感器
位移是指物体位置对参考点产生的偏移量,是指物体相对于某参考坐标系一点的距离的变化量,它是描述物体空间位置变化的物理量。
位移传感器又称为线性传感器,是将位移转换成电量的传感器。
位移传感器的发展经历了两个阶段,经典位移传感器阶段和半导体位移传感器阶段。
2 位移传感器的分类
2.1 电位器式
电位器位移传感器分为绕线电位器和非绕线电位器2种：绕线电位器一般由电阻丝烧制在绝缘骨架上,由电刷引出与滑动点电阻对应的输入变化。
电刷由待测量位移部分拖动,输出与位移成正比的电阻或电压的变化；常见的非线绕式电位器位移传感器是在绝缘基片上制成各种薄膜元件,如合成膜式、金属膜式、导电塑料和导电玻璃釉电位器等。
2.2 电阻应变式
传感器是由弹性敏感元件和电阻应变片构成,当测量杆随试件产生位移时,弹性敏感元件在感受到测量杆变化而产生变形,其表面产生的应变与测量杆的位移成线性关系。
这种传感器具有线性好、分辨率较高、结构简单和使用方便等特点,其位移测量范围较小,通常在0.1um-0.1mm之间,测量精度小于2% ,线性度为0.1%一0.5%。
2.3 电容式
电容传感器通过位移来改变电容两个极板之间的距离,即将位移量转换成电容变化量进行测量的。
它具有功率小、阻抗高、动态特性好、可进行非接触测量等优点；但是电容传感器存在寄生电容和分布电容,会影响测量精度,且常用的变隙式电容传感器存在测量量程小,存在非线性误差等缺点。
一般使用极距变化型电容式位移传感器和面积变化型电容式位移传感器。
2.4 电感式
电感式传感器利用电磁感应将被测位移转换成线圈的自感系数和互感系数的变化,再由电路转换为电压或电流的变化量输出,实现非电量到电量的转换。
传感器分为自感式、互感式(如LVDT)、电涡流式三种。
电感式传感器具有灵敏度和分辨力高,能测出0.01微米的位移变化,传感器非线性误差可达0.05%-0.1%。
2.5 磁敏式
磁敏式传感器包含有磁致伸缩式、霍尔式、磁栅式、感应同步器。
2.5.1 磁致伸缩线性位移(液位)传感器
所谓磁致伸缩效应,是指铁磁体在被外磁场磁化时,其体积和长度将发生变化的现象。
磁致伸缩效应引起的体积和长度变化虽是微小的,但其长度的变化比体积变化大得多,是人们研究应用的主要对象,又称之为线磁致伸缩。
主要由测杆、电子仓和套在测杆上的非接触的磁环(浮球)组成。
测杆内装有磁致伸缩线(波导丝)。
工作时,由电子仓内的电子电路产生起始脉冲,此起始脉冲在波导丝中传输时,同时产生了沿波导丝方向前进的旋转磁场当这个磁场与磁环(浮球)中的永久磁场相遇时,产生磁致伸缩效应,使波导丝发生扭动,产生扭动脉冲。
这一扭动脉冲被安装在电子仓内的拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲,通过电子电路计算出两脉冲起始和返回之间的时间差,即可精确测出被测的位置或位移。
2.5.2 磁栅式位移传感器
一种测量位移的数字传感器,它是在非磁性体的平整面上镀一层磁性薄膜,并用录制磁头沿长度方向按一定的节距K录上磁性刻度线而构成的,因此又把磁栅称为磁尺。
磁栅可分为单面型直线磁栅、同轴型直线磁栅和旋转型磁栅等。
磁栅主要用于大型机床和精密机床的位置或位移量的检测元件。
2.6 光电式
光电式位移传感器包含有光栅式、光纤式、激光式。
2.6.1 激光传感器
激光传感器是一种非接触式的精密激光测量装置。
它是根据激光三角原理设计和制造的,由半导体激光机发出一定波长的激光光束,经过发射光学系统后会聚在被测物体表面,形成漫反射。
该漫反射像经过光学系统后成像在CCD上,并被转换成电信号。
当被测面相对传感器在Y方向移动时,漫反射像将移动,在CCD光敏面上的成像也将跟着移动位置,这样即输出不同的电信号后,再将位移量最终转换成电信号,与其他设备进行接口。
激光发射器的轴线、接受透镜的光轴、CCD线阵位于同一个平面,光源发出的一束激光通过会聚透镜照射在测量物体平面上,经过表面散射最后通过接受透镜在光敏元件上成像。
当测量物体表面的位移发生改变时,表面上的散射光斑相对成像物镜的位置发生改变,相应的像点在CCD探测器上的位置也发生变化。
像点的位移和测量物体表面位移之间的关系由传感器制造时的几何光路参数确定,测量物体实际位移由光敏元件对光斑像点的检测和计算得出。
入射光和散射光光路构成一个三角形,通过三角形的相关知识来确定输入和输出之间的关系,因此这种测量方法被称作激光三角测量法。
2.6.2 光栅传感器
光栅传感器属于数字式传感器,可以将位移转换为数字量输出。
其原理是利用计量光栅的莫尔条纹现象进行位移测量的,它通常由光源、标尺光栅、指示光栅和光电器件组成。
发光二极管经聚光透镜形成平行光,平行光以一定角度射向裂相指示光栅,由标尺光栅的反射光与指示光栅作用形成莫尔条纹,光电器件接收到的莫尔条纹光强信号经电路处理后可得到两光栅的相对位移。
2.6.3 光纤传感器
光纤位移传感器分为元件型和反射型两种型式。
元件型位移传感器通过压力或应变等形式作用在光纤上,使光在光纤内部传输过程中,引起相位、振幅、偏振态等变化,只要能测得光纤的特性变化,即可测得位移,在这里光纤是作为敏感元件使用的。
反射式光纤位移传感器工作原理是入射光纤的光射向被测物体,被测物体反射的光一部分被接收光纤接收,根据光学原理可知反射光的强度与被测物体的距离有关,通过测得反射光的强度,可知物体位移变化。
2.7 超声波位移传感器
它是利用超声波在两种介质分界面上的反射特性而制作的。
当已知从发射超声波脉冲开始时间到接收换能器接收到发射波为止的这个时间间隔,就可以计算出位移或物位。
2.8 各类传感器之间的比较
3 传感器的应用
位移传感器的应用已经得到了广泛的发展,几乎可以用于各个领域的位移、位置、行程的自动测量和自动控制,以及测量预先被变成位移的各种物理量,比如:伸缩、膨胀、差压、振动、应变、流量、厚度、重量等等。
3.1 磁致伸缩位移传感器应用
3.1.1 液位测量
在化工企业中用磁致伸缩液位计精确测量同一容器内两种介质界面。
液位计出厂时按用户提供的上、下介质密度确定浮子重量,测量时浮子浮在界面上,所受浮力与重力相等,以此计算出界面位置。
在一个非磁性传感管内装有一根磁致伸缩线,在磁致伸缩线一端装有压磁传感器,该压磁传感器每秒发出10个电流脉冲信号给磁致伸缩线,开始计时,该电流脉冲同磁性浮子的磁场产生相互作用,在磁致伸缩线上产生一个扭应力波,这个扭应力波以已知的速度从浮子的位置沿磁致伸缩线向两端传送。
直到压磁传感器收到这个扭应力信号为止,压磁传感器可测量出起始脉冲和返回扭应力波间的时间间隔,根据时间间隔大小来判断浮子的位置,由于浮子总是悬浮在液面上,且磁浮子位置随液面的变化而变化,即时间间隔大小也就是液面的高低,然后通过全智能化电子装置将时间间隔大小信号转换与被测液位成比例的4-20mA信号(HART)进行输出。
磁致伸缩式液位计出厂是根据用户提供的“上密度”和“下密度”确定浮子的重量。
在测量界面时,实际上是浮子浮在界面上,所受的浮力和重力相等。
公式为:
W=F=Vlρl+(V一V1)ρ2
W-浮子重量,F-浮子受到的浮力,V1-浸入下液体的体积,V-浮子体积
由于浮子所处位置的密度是相对固定的,即含油与含催化剂的百分率是相对固定的。
从上面的公式可以看出ρl ,ρ2相对固定,浮子所受到的浮力是固定的。
浮子精确的浮在界而和液面从而保证了磁致伸缩式液位计的高精度测量。
3.1.2 在液压缸中的应用
磁致伸缩位移传感器应用在需要对液压缸进行精确控制的场合,可以实现对液压缸位置进行测量,从而实现远程控制。
图为磁致伸缩测量装置。
电阻值测量方式原理简单,检测电路易实现。
图所示液压缸工作原理为:活塞杆10钻有内孔8 ,电阻支架9伸入内孔8中,电刷7被顶锥6压在测量电阻4上,当活塞杆10。