位移的测量
位移检测方法
位移检测方法
位移检测包括线位移检测和角位移检测。
位移检测的方法多种多样，常用的有下述几种。
（1）积分法测量运动体的速度或加速度，经过积分或二次积分求得运动体的位移。
例如在惯性导航中，就是通过测量载体的加速度，经过二次积分而求得载体的位移。
（2）相关测距法利用相关函数的时延性质，向某被测物放射信号，将放射信号与经被测物反射的返回信号作相关处理，求得时延τ，若放射信号的速度已知，则可求得放射点与被测物之间的距离。
（3）回波法从测量起始点到被测面是一种介质，被测面以后是另一种介质，利用介质分界面对波的反射原理测位移。
例如激光测距仪、超声波液位计都是利用分界面对激光、超声波的反射测量位移的。
（4）线位移和角位移相互转换被测量是线位移时，若检测角位移更便利，则可用间接测量方法，通过测角位移再换算成线位移。
同样，被测是角位移时，也可先测线位移再进行转换。
例如汽车的里程表，是通过测量车轮转数再乘以周长而得到汽车的里程的。
（5）位移传感器法通过位移传感器，将被测位移量的变化转换成电量（电压、电流、阻抗等）、流量、光通量、磁通量等的变化，间接测位移。
位移传感器法是目前应用最广泛的一种方法。
一般来说，在进行位移检测时，要充分利用被测对象所在场合
和具备的条件来设计、选择检测方法。
位移测量的工作原理
位移测量的工作原理随着科技的不断发展，现代工程中需要进行精密测量的场合越来越多，其中之一就是位移测量。
位移测量是指测量物体的位置变化或距离变化的一种测量方法，是一种重要的工程测量方法。
本文将介绍位移测量的工作原理。
一、位移测量的定义位移测量是指测量物体在空间中的位置变化或距离变化的一种测量方法。
位移测量在工程领域中应用广泛，例如测量建筑物的变形、机器零件的运动、地震造成的地表位移等等。
二、位移测量的分类根据测量原理的不同，位移测量可以分为以下几种：1.机械式位移测量机械式位移测量是指利用机械原理测量物体的位移或距离变化的一种测量方法。
例如，利用螺旋测微器可以测量物体的微小位移，利用千分尺可以测量物体的距离变化。
2.光学式位移测量光学式位移测量是指利用光学原理测量物体的位移或距离变化的一种测量方法。
例如，利用激光干涉仪可以测量物体的微小位移，利用测距仪可以测量物体的距离变化。
3.电子式位移测量电子式位移测量是指利用电子原理测量物体的位移或距离变化的一种测量方法。
例如，利用电容传感器可以测量物体的微小位移，利用激光三角测距仪可以测量物体的距离变化。
三、位移测量的工作原理位移测量的工作原理可以根据测量方法的不同，分为以下几种： 1.机械式位移测量的工作原理机械式位移测量利用机械原理进行测量，其工作原理如下：（1）利用螺旋测微器进行位移测量的工作原理螺旋测微器是一种通过螺旋副传递位移的机械装置，其工作原理如下：将螺旋测微器的测头置于待测物体上，然后旋转测头，使螺旋副的螺距使测头上下移动，进而测量物体的微小位移。
（2）利用千分尺进行距离测量的工作原理千分尺是一种通过齿轮传递位移的机械装置，其工作原理如下：将千分尺的测头置于待测物体的两个端点上，然后通过千分尺上的齿轮组，使测头的位置发生变化，从而测量物体的距离变化。
2.光学式位移测量的工作原理光学式位移测量利用光学原理进行测量，其工作原理如下：（1）利用激光干涉仪进行位移测量的工作原理激光干涉仪是一种通过激光干涉测量位移的光学装置，其工作原理如下：将激光干涉仪的激光束照射到待测物体上，然后通过激光干涉的原理，测量物体的微小位移。
物理实验技术中的位移测量方法与技巧
物理实验技术中的位移测量方法与技巧在物理实验中，位移测量是非常重要的一项工作。
无论是研究物体的运动，还是测量材料的性能，位移测量都扮演着关键的角色。
本文将介绍一些常用的位移测量方法与技巧。
1. 光栅测量法光栅测量法是一种基于光学原理的位移测量方法。
利用光栅的特性，可以将位移转化为光强的变化。
通过测量光强的变化来得到位移的大小。
这种方法具有分辨率高、精度高的特点。
在实际应用中，常常使用光电二极管或光敏电阻来接收并转化光强的变化信号。
2. 激光干涉法激光干涉法是一种常用的位移测量方法。
它利用激光的相干性原理来测量两个相邻位置之间的位移。
通过将激光分为两束，分别照射到待测物体上，然后再将两束光进行干涉，通过测量干涉条纹的变化来得到位移的大小。
激光干涉法具有高精度、非接触等优点，广泛应用于工业制造、材料研究等领域。
3. 压电传感器压电传感器是一种常用的位移测量设备。
它利用压电材料的特性来实现位移的测量。
当压电材料受到外界力的作用时，会产生电荷的积累，通过测量电荷的变化来得到位移的大小。
压电传感器具有高灵敏度、快速响应等特点，广泛应用于机械工程、材料科学等领域。
4. 电容位移传感器电容位移传感器是一种常见的位移测量设备。
它利用电容的变化来实现位移的测量。
当电容器的电极之间发生位移时，电容的数值会发生变化。
通过测量电容的变化来得到位移的大小。
电容位移传感器具有广泛的测量范围、高分辨率等特点，常用于位移测量和控制领域。
5. 实验技巧在进行位移测量实验时，还需要注意一些实验技巧，以确保测量结果的准确性和可靠性。
首先，要保证测量设备的稳定性，包括测量仪器的固定、电源和线路的稳定等。
其次，要校准测量设备，以确保测量结果与实际位移一致。
并且，在进行测量时，应尽量减小系统误差，例如避免测量设备与被测物体之间的摩擦、振动等。
总结：位移测量是物理实验中不可或缺的一项技术。
通过本文介绍的光栅测量法、激光干涉法、压电传感器、电容位移传感器等常用的位移测量方法，可以更加准确地获得位移信息。
位移测量的方法
位移测量的方法
1. 尺子测量法呀，这就像我们小时候量身高用的尺子一样！比如要量一下这个桌子移动了多远，就可以拿尺子去比一比嘛，简单又直接。
2. 激光测量法呢，可高级了！就像孙悟空的火眼金睛，能超精确地测量位移。
比如测量大桥上某个点移动的距离，激光一照，啥都清楚啦。
3. 物理标志物法也不错哦！就好比跑步比赛中设置的那些标志物，通过观察物体相对于标志物的位置变化来确定位移。
哎呀就像马路上的那些里程碑一样。
4. 影像分析法厉害吧！像看电影一样，一格一格地分析画面，从而得出位移。
比如说看一个球滚动的视频，就能用这个方法知道它滚了多远。
5. GPS 测量法，哇，现在不是到处都用 GPS 嘛，超级方便！就好似有个小侦探在跟着物体，随时报告它的位置变化呢。
比如追踪一辆车的行驶路径和位移，真的很实用呀。
6. 声波测量法也很牛啊！这不就像蝙蝠用声波来定位一样嘛。
像在一些特殊环境下，声波就能很好地测量位移哟。
7. 角度测量法挺有趣呢！就如同我们用指南针找方向一样，通过角度的变化来算出位移。
比如观察一个摆锤摆动的角度变化就可以知道它的位移啦。
8. 惯性测量法简直太妙啦！可以想象成一个人在凭感觉判断自己走了多远。
比如在一些没办法用其他方法的地方，惯性测量法就能大展身手咯。
我觉得这些位移测量的方法都各有各的厉害之处和适用场合，都值得我们好好去了解和运用呀！。
物理实验技术中的位移测量使用方法
物理实验技术中的位移测量使用方法引言物理实验中，位移测量是非常重要的一项技术，它可以帮助我们准确地测量物体在空间中的位置变化。
不同的实验需要不同的位移测量方法，本文将为大家介绍一些常见的物理实验中的位移测量使用方法。
一、光电法光电法是一种常见的位移测量方法，它利用光束的投射和接收来测量物体的位移。
该方法基于光电效应，通过光电传感器接收光束反射回来的光信号，进而计算物体的位移。
光电法测量位移快速准确，广泛应用于各种实验中，例如光栅移位传感器用于测量光栅条纹的位移。
二、激光干涉法激光干涉法是一种高精度的位移测量方法。
它利用激光光束的干涉现象来测量物体的位移。
将一束激光光束分成两束，分别照射到被测物体上，通过干涉效应，可以测量出物体的微小位移。
激光干涉法在实验室中广泛应用，例如在微纳尺度测量和光学仪器校准中。
三、位移传感器位移传感器是物理实验中最常用的位移测量设备之一。
位移传感器可以通过测量物体的伸缩变化、电容变化、电感变化等来获得位移信息。
它们通常由传感器头和信号处理部分组成。
常见的位移传感器有电容传感器、电感传感器和线性变阻传感器等。
根据实验需求，可以选择不同类型的位移传感器来实现高精度的位移测量。
四、高速相机法高速相机法是一种用于测量物体运动位移的方法。
它通过使用高帧率的相机来捕捉物体连续的图像。
通过分析这些图像中物体的移动情况，可以推算出物体的位移。
高速相机法在物理实验中广泛用于研究快速运动的物体，例如高速冲击试验和流体动力学研究。
五、声波测距法声波测距法是一种基于声音传播速度的位移测量方法。
它通过发射声波并接收反射回来的声波来测量物体的位移。
声波的传播速度是已知的，通过计算声波发射时刻与接收时刻的时间差，可以准确测量出物体的位移。
声波测距法广泛应用于工业领域和物理实验中的位移测量。
结论位移测量是物理实验中不可或缺的一项技术，通过光电法、激光干涉法、位移传感器、高速相机法和声波测距法等不同的测量方法，我们可以获得准确的位移数据。
测量物体的位移和速度
测量物体的位移和速度物体的位移和速度是物理学中重要的概念，在很多领域都有广泛的应用。
测量物体的位移和速度可以帮助我们更好地理解物体的运动规律，并为科学研究和工程实践提供有力支持。
本文将介绍一些常见的物体位移和速度测量方法，并讨论它们的原理和应用。
一、位移的测量方法1. 直尺法直尺法是测量物体位移最简单常用的方法之一。
它适用于物体的直线运动，并假设物体在运动过程中保持直线运动路径。
测量时，只需将直尺与物体的参考位置和末位置对齐，读取直尺上的位移数值即可得到物体的位移量。
然而，直尺法对于曲线运动或运动过程中的方向变化无法准确测量，因此在一些复杂情况下并不适用。
2. 高精度测距仪法高精度测距仪是一种利用电子测量技术测量物体位移的设备，具有高精度和灵活性的特点。
它可通过测量物体运动过程中的时间和速度来计算位移。
一种常用的高精度测距仪是激光测距仪，它利用激光束测量物体与测距仪之间的距离。
该方法适用于较长距离的位移测量，且可以实时测量运动物体的位移变化。
3. 光电测量法光电测量法常用于测量物体的短距离位移。
它利用光电编码器或光电门等装置，通过测量光源被物体遮挡的时间来计算位移。
该方法具有快速、精确的特点，广泛应用于机械加工、自动控制等领域。
二、速度的测量方法1. 平均速度法平均速度法是一种简单易行的测量物体速度的方法。
它通过测量物体在一段时间内的位移与时间的比值来计算速度。
公式为：速度=位移/时间。
然而，平均速度法只能得到物体在整个时间段内的平均速度，无法反映物体速度变化的细节。
2. 瞬时速度法瞬时速度法是一种能够准确测量物体速度变化的方法。
它通过测量物体在某一瞬间的位移与时间的比值来计算速度。
对于直线运动，可以通过微分法求得瞬时速度的导数形式。
对于曲线运动，需采用微元法进行计算。
瞬时速度法在研究物体运动规律和分析速度变化时具有重要应用价值。
3. 高速摄影法高速摄影法是一种通过连续拍摄物体运动图像来测量物体速度的方法。
第4章 位移的测量
第4章位移的测量第四章位移的测量4.1 位移检测位移是向量，是指物体或其某一部分的位置相对参考点在一定方向上产生的位置变化量。
因此位移的度量除要确定其大小外，还要确定其方向。
第四章位移的测量一、位移测量的分类：按被测量，位移的测量分为线位移测量和角位移测量。
按测量参数的特性，位移测量分为静态位移测量和动态位移测量。
二、位移测量注意问题：测量方向与位移方向重合位移是指物体上某一点在一定方向上的位置变动，是矢量。
如果测量方向与位移方向不重合，则测量结果仅仅反映该而不能真实反映需测位移的大小。
测量方向上的分量，位移测量时，应当根据不同的测量对象，选择适当的测量点、测量方向和测量系统。
第四章位移的测量三、常用的位移传感器电阻：应变、压阻、变阻。
电感：自感：变气隙、螺线管；互感：差动变压器；涡流。
电容：变面积、变极距、变介电常数。
霍尔元件。
光栅、光电编码盘、磁尺、激光干涉仪。
根据环境、动态特性、量程、精度、价格等参数选择。
4.1 常用位移传感器型式电阻式滑线式线位移角位移变阻器线位移角位移应变式非粘贴式的粘贴的半导体的测量范围 1_300 mm0__176;_360__176; 1_1000 mm 0_60 rad 精确度 __177;0.1% __177;0.1%__177;0.5% __177;0.5%第四章位移的测量直线性特点__177;0.1% 分辨率较好，可用于 __177;0.1% 静态或动态测量。
机械结构不牢固 __177;0.5% 结构牢固，寿命长，但分辨率差，电噪声 __177;0.5% 大__177;0.5%应变 __177;0.1% __177;0.3%应变 __177;2%_3% __177;0.25%应__177;2%_3% 变__177;1% 满刻度 __177;20%不牢固牢固，使用方便，需温度补偿和高绝缘电阻输出幅值大，温度灵敏性高第四章位移的测量型式测量范围 __177;0.2 mm 1.5_2 mm 300_____ mm__177;0.08_ __177;75 mm __177;2.5_ __177;250 mm 同步机__177;0.1__176;___177; 0.7__176; __177;0.5% __177;0.0% __177;1%_3% _lt;3% 精确度 __177;1% 直线性 __177;3% 特点电感式自感式变气隙型螺管型特大型差动变压器涡电流式0.15%_0.1 %__177;0.5%360__176;微动同步器旋转变压器 10__176; 60__176; __177;1% __177;0.05% __177;0.1%只宜用于微小位移测量测量范围较前者宽，使用方便可靠，动态性能较差分辨率好，受到磁场干扰时需屏蔽分辨率好，受被测物体材料、形状、加工质量影响可在1200 r/min 的转速下工作，坚固、对温度和湿度不敏感非线性误差与变压比和测量范围有关第四章位移的测量型式电容式变面积变间距测量范围精确度直线性特点10-3_100 mm 10-3_10 mm__177;0.005% 0.1%__177;1% 介电常数受环境温度、湿度变化的影响分辨率很好，但测量范围很小，只能在小范围内近似地保持线性霍尔元件感应同步器直线式__177;1.5 mm0.5%结构简单,动态特性好10-3_100 mm2.5__181; m/250 mm0__176;_360__176;旋转式 __177;0.5;模拟和数字混合测量系统，数字显示(直线式感应同步器的分析率可达1__181; m)第四章位移的测量型式测量范围精确度直线性特点计量光栅长光栅圆光栅磁栅长磁栅圆磁栅角度编码器接触式光电式10-3_1000 mm 0__176;_360__176; 10-3_10000 mm 0__176;_360__176;0__176;_360__176; 0__176;_360__176;3__181; m/1 mm __177;1; 5__181; m/1 mm __177;1; 10-6 r 10-8 r模拟和数字混合测量系统，数字显示(长光栅分辨率0.1_1 __181; m)测量时工作速度可达 12 m/min 分辨率好，可靠性高第四章位移的测量4.2 光栅式位移检测装置数字信号检测系统的组成数字信号检测系统的组成传感器放大器细分电路整形电路细分电路脉冲当量变换电路计数器寄存器计算机显示执行机构辨向电路数字信号检测系统的组成数字信号检测系统的组成第四章位移的测量光栅数字式传感器光栅是由很多等节距的透光的缝隙或不透光的刻线均匀、相间排列而成的光电器件。
物理实验中位移的测量与分析方法
物理实验中位移的测量与分析方法在物理实验中，位移是一个非常重要的物理量，它描述了物体在空间中的位置变化。
而准确测量位移对于研究物体的运动规律以及验证理论模型具有关键性的意义。
本文将介绍几种常见的物理实验中位移的测量与分析方法。
一、直观测量法直观测量法是指通过肉眼或仪器直接观察目标物体的移动情况，并对其位移进行估计和记录。
这种方法通常适用于需要较粗略测量的情况，比如通过目视观察来测量物体的长度或移动距离。
然而，由于人眼视觉的限制以及人为误差的存在，直观测量法在测量精度方面存在一定的局限性。
二、刻度尺测量法刻度尺测量法是一种基础的位移测量方法，通过使用标有等距刻度的尺子或测量仪器，可以直接读取目标物体在直线方向上的位移。
这种方法常用于测量长度、高度或位移较小的物体，如螺旋测微器可用于测量微小位移。
三、位移传感器测量法位移传感器测量法是一种使用物理传感器来测量物体位移的方法。
常见的位移传感器包括光电、电感、电容和压阻传感器等。
例如，光电传感器通过检测光线的反射或透射来测量物体的位移，电阻变化传感器则通过测量电阻的变化来计算位移。
位移传感器测量法在测量精度和稳定性方面具有优势，适用于对位移要求较高的实验。
四、干涉法测量位移干涉法是一种基于光波干涉原理来测量物体位移的方法。
常见的干涉法包括光栅干涉、迈克尔逊干涉和薄膜干涉等。
这些方法利用光的干涉现象可以非常精确地测量物体位移，其测量精度可以达到亚微米甚至纳米级别。
干涉法广泛应用于精密加工、光学测量以及材料力学等领域。
五、图像处理法测量位移图像处理法是一种利用图像信息进行位移测量的方法。
通过对物体的图像进行采集和处理，通过计算图像中物体位置的变化来测量位移。
这种方法通常使用在无法直接接触物体的测量场景中，例如流体力学实验、机器视觉和运动分析等。
图像处理法在位移测量方面具有高灵敏度和非接触性的优势，但对于图像的质量和算法的准确性有一定的要求。
总结起来，物理实验中位移的测量与分析方法多种多样。
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敏度的位移测量。
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3.3 常用位移传感器测量电路
3.3.1电感式传感器
电感式传感器是利用被测量的变化引起线圈自感或互感量的 改变这一物理现象来实现测量的。根据转换原理不同，电感 式传感器可分为自感式和互感式两大类。人们习惯上讲的电 感式传感器通常是指自感式传感器。而互感式传感器由于它 是利用变压器原理，又往往做成差动式，故常称为差动变压 器传感器。
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3.3 常用位移传感器测量电路
采用差动式结构除了可以改善线性、提高灵敏度外，对外界 影响，如温度的变化、电源频率的变化等也基本上可以互相 抵消，衔铁承受的电磁吸力也较小，从而减小了测量误差。 所以，实用的电感传感器几乎全是差动的。
(2)电感传感器的测量电路 电感传感器可以通过交流电桥将线圈电感的变化转换成电压
式中，
——空气隙厚度; ——空气隙的有效截面积; ——真空磁导率，与空气的磁导率相近。
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3.3 常用位移传感器测量电路
因此电感线圈的电感量为：
此式表明，当被测量使 , 或 发生变化时，都会引起 电感L的变化，如果保持其中的两个参数不变，而仅改变另 一个参数，电感量即为该参数的单一函数。由此，电感传感 器可分为变隙型、变面积型和螺管型三种类型，如图3-2所 示。
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3.3 常用位移传感器测量电路
差动变压器式传感器也有变气隙式和变面积式，但最多采用 的是螺管式。图3-6为螺管式差动变压器的结构示意图。
差动变压器工作在理想情况下(忽略涡流损耗、磁滞损耗和分 布电容等的影响)，它的等效电路如图3-7所示。图中u1为一 次线圈激励电压;M1、M2分别为一次线圈与两个二次线圈间 的互感；L1、R1分别为一次线圈的电感和有效电阻；L21、 L22分别为两个二次线圈的电感；R21、R22分别为两个二次 线圈的有效电阻。
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3.3 常用位移传感器测量电路
差动式电感传感器的结构如图3-3所示。两个完全相同的单
线圈电感传感器共用一个活动衔铁就构成了差动式电感传感
器。在变隙型差动电感传感器中，当衔铁随被测量移动而偏
离中间位置时，两个线圈的电感量一个增加，一个减小，形
成差动形式。在图3-3(a)中，假设衔铁向上移动 ，当满
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3.1 概述
②利用某些功能材料的效应，如压电传感器、金属应变片和 半导应变电阻，通过将小的位移变换成压力，使压电传感器 的晶体片表面荷电或应变电阻阻值变化等实现位移测量。
③将位移量转换成数字量。这样的方法所使用的传感器有: 光电式:光栅(直线、圆盘)和光电编码器(绝对式和增量式);
导通，
b 截止。在
支路中，C点电位由于Z1增大而
比平衡时的C点电位降低;而在
支路中，D点电
位由于Z2减少而比平衡时的D点电位增高，所以D点电位高 于C点电位，直流电压表正向偏转。
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3.3 常用位移传感器测量电路
如果输入交流电压为负半周，则A点电位为负，召点电位为
正，二极管
导通，
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3.3 常用位移传感器测量电路
2.差动变压器式传感器 (1)差动变压器式传感器原理 差动变压器式传感器是互感式传感器。其工作原理是把被测
量的变化转换成线圈间的互感变化。传感器本身相当于一个 互感系数可变的变压器。当一次线圈接入激励电源后，二次 线圈就将产生感应电动势。当互感变化时，感应电动势也相 应变化。由于在使用时采用两个二次线圈反向串联，以差动 方式输出，故称为差动变压器式传感器，通常简称为差动变 压器。
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3.2 位移——数字式传感器
3.2.2光栅式位移传感器计算公式
设P为栅距，则当主动光栅移动一个栅距时，莫尔条纹移动
的距离B为
，因 较小，
，
则
，式中K为莫尔条纹的放大系数。
例如，
，
其
，表明莫尔条纹的放大倍数相当大。这样，就可
以把难以观察到的光栅位移清晰可见的移动，从而实现高灵
其输出电压如用交流电压表来测量时存在下述问题: ①总有残余电压输出，因而零点附近的小位移测量困难。 ②无法判断衔铁移动的方向。为此，常采用相敏检波电路和
差动整流电路来处理。
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2)变面积型电感传感器其结构示意图如图3-2(b)所示。 灵敏度为一常数。
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3.3 常用位移传感器测量电路
由于漏感等原因，变面积型电感传感器在A=0时，仍有一定 的电感，所以其线性区较小，而且灵敏度较低。
3)螺管型电感传感器螺管型电感传感器的结构如图3-2(c) 所示。线圈电感量的大小与衔铁插人线圈的深度有关。
位移测量在工程中应用很广。这不仅因为机械工程中经常要 求精确地测量零部件的位移、位置和尺寸，而且许多机械量 的测量往往可以先通过适当的转换变成为位移的测试，然后 再换算成相应的被测物理量。例如，在对力、扭矩、速度、 加速度、温度、流量等参数的测量中，常常采用这种方法。
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3.1 概述
位移测量包括长度、厚度、高度、距离、物位、镀层厚度、 表面粗糙度、角度等的测量。下面针对几种常用的位移传感 器及其测量电路作较详细的介绍。
1.自感式传感器 1)自感式传感器原理 由电工学磁路知识可知，线圈的自感量为:
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3.3 常用位移传感器测量电路
式中，N——线圈匝数；
Rm——磁路总磁阻(H-1)。
由于自感式电感传感器中铁芯和衔铁的磁阻比空气隙磁阻小
得多，因此铁芯和衔铁的磁阻可忽略不计，磁路总磁阻k、
近似为空气隙磁阻，即:
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3.3 常用位移传感器测量电路
对于差动变压器，当衔铁处于中间位置时，两个二次线圈互 感相同，因而由一次线圈激励引起的感应电动势相同。由于 两个二次线圈反向串接，所以差动输出电压U0为零。
当衔铁移向二次线圈L21一边，这时互感M1大，M2小，因而 二次线圈L21内感应电动势大于二次线圈L22内感应电动势， 这时输出电压U0不为零。在传感器的量程内，衔铁移动越大， 差动输出电压U0就越大。
3.1 概述
检测方式可以是非电或是非电转换成电，转换结果可以是模 拟量或是数字量。在检测原理上差别也是很大的，下面介绍 一些检测方法。
1)直接用非电检测。利用喷嘴一挡板，通过流量的变化测位 移;
2)将位移量转换成模拟电量: ①位移使传感器结构发生变化，使位移变换成电量，如:电位
器式传感器(位移使滑动触头移动)、电容传感器(变d、变S 型)、差动电感、差动变压器(位移使可动铁芯移动)、电涡 流传感器、霍尔传感器、强度调制型光电传感器等都能实现 位移测量。
足
时，则总的电感变化量为:
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3.3 常用位移传感器测量电路
灵敏度为:
式中，L0——衔铁处于差动线圈中间位置时的初始电感量。 比较式(3-4)和式(3-7)可以看出，差动式电感传感器灵
敏度约为非差动式电感传感器的两倍。从图3-4也可以看 出，差动式电感传感器的线性较好，且输出曲线较陡，灵 敏度较高。
位移是指物体或其某一部分的位置对参考点产生了偏移量。 位移方式可以是直线位移或角位移。位移的量值范围差异很 大(微米至毫米以下，或几十至几百mm;秒、分、度以下或 几度至几十度)。检测可以是接触式或非接触式，加之对检测 准确度、分辨率、使用条件等要求不同，因此会有多种多样 的检测方法。
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3.2 位移——数字式传感器
对透射式，其线纹宽为a，线纹间空为b, a:b=(1:1) ~(1.1:0.9)，称a+b=P为光栅节距(或光栅常数)，它有 如图3-1(b)所示随测量位移(或长度)移动的滑尺(主光栅) 和不动的定尺(指示光栅)组成，在有如图所示的光源和透镜 组成光学系统照射下，因定、滑尺的线纹间有微小的夹角 ，当栅距较光波长大得多的情况下，由于线纹的遮挡作用产 生明暗相间的条纹一莫尔条纹，如图3-1 (b)所示，它分布 在大致垂直于线纹长度方向。
同样道理，当衔铁向二次线圈L22一边移动时，差动输出电 压U0也不为零，但由于移动方向改变，所以输出电压U0反 相。
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3.3 常用位移传感器测量电路
因此，差动变压器输出电压U0的大小和相位可以反应衔铁位 移量的大小和方向。输出电压的有效值为:
上式表明，当激励电压的幅值U1和角频率ω、一次线圈的 有效电阻R1及电感L1为定值时，差动变压器输出电压的幅 值U0与互感的变化量△M成正比。而且在衔铁上移或下移 量相等时，输出电压幅值相同，但相位相差180°。
磁电式的:磁栅(直线圆盘)和感应同步器(直线、圆盘)。
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3.2 位移——数字式传感器
这是将位移转换成电的数字量，检测直线和角位移的传感器， 它主要有光栅、码盘、磁栅和感应同步器。
3.2.1光栅式位移传感器工作原理
计量光栅有测量直线位移的长光栅和测量角位移的圆光栅。 光栅是在透明的玻璃上均匀地刻画线条(透射式)，或在不透 明具有强反射能力的基体上均匀地刻画间距、宽度相等的条 纹(反射式)。
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3.3 常用位移传感器测量电路
1)变隙型电感传感器其结构示意图如图3-2(a)所示。灵敏 度为:
灵敏度S1与空气隙厚度 的平方成反比， 越小，灵敏度 越高。为了保证一定的线性度，变隙型电感传感器只能在 较小间隙范围内工作，因而只能用于微小位移的测量，一 般为0. 001~1 mm。
截止。在
支路中，C点电位由于Z2减少而比平衡时的C点电位降低;而
在
支路中，D点电位由于Z1增大而比平衡时
的D点电位增高，所以仍然是D点电位高于C点电位，直流电
压表正向偏转。
同样可以得出结论:当衔铁下移时，电压表总是反向偏转，输 出为负。