接觸式位移傳感器是一種測量設(shè)備或物體位置變化的傳感器，它通過直接接觸測量目標(biāo)并檢測由此產(chǎn)生的物理變化（如電阻、電容、電感或壓電效應(yīng)等）來測量位移。接觸式位移傳感器通常具有較高的測量精度和靈敏度，因?yàn)樗鼈冎苯优c被測物體接觸，能夠直接感知微小的位置變化。

工作原理

對于小位移的測量，通常采用應(yīng)變式、電感式、差動變壓器式、渦流式、霍爾傳感器等技術(shù)來檢測。這些傳感器各有特點(diǎn)，適用于不同的應(yīng)用場景和測量要求。

差動變壓器式

差動變壓器是感應(yīng)式位移傳感器中應(yīng)用最廣的一種。它是一個(gè)其原邊有一個(gè)繞組，副邊有兩個(gè)按差動方式連接的繞組的開口變壓器。變壓器開口上有一活動鐵芯，該鐵芯產(chǎn)生位移時(shí)使磁路改變，從而使輸出差動電壓隨之改變。其輸出電壓Es與鐵芯位移成線性關(guān)系且十分靈敏。

對于大位移的測量，則常用感應(yīng)同步器、光柵、容柵、磁柵等傳感技術(shù)。其中，光柵傳感器因其獨(dú)特的優(yōu)勢而得到日益廣泛的應(yīng)用。

CMOS光柵測量

它是一種通過光電效應(yīng)來測量物體位移的原理，具有高精度、高靈敏度和快速響應(yīng)的特點(diǎn)。它基于CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)技術(shù)，結(jié)合了光柵和光電二極管陣列。

CMOS光柵傳感器由一個(gè)微小的光柵圖案組成，通常是在芯片表面上制造的。光柵由一系列等間距的透明和不透明線條組成。當(dāng)光線通過光柵時(shí)，會發(fā)生衍射現(xiàn)象，形成干涉條紋。這些干涉條紋的間距與光柵線條的間距相對應(yīng)。光電二極管陣列位于光柵的下方，用于檢測經(jīng)過光柵的光強(qiáng)變化。每個(gè)光電二極管都可以測量特定位置的光強(qiáng)。當(dāng)物體位移時(shí)，光柵圖案也會相應(yīng)地移動，導(dǎo)致干涉條紋的位置發(fā)生變化。通過比較不同位置上的光強(qiáng)，可以計(jì)算出物體的位移。

因具有易實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、精度高（目前分辨率最高的可達(dá)到納米級）、抗干擾能力強(qiáng)、沒有人為讀數(shù)誤差、安裝方便、使用可靠等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)床加工、檢測儀表等行業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用

驅(qū)動方式

接觸式位移傳感器的驅(qū)動方式多樣，以下是幾種常見的驅(qū)動方式及其特點(diǎn)：

1、回彈式（彈簧自復(fù)位）

采用彈簧自復(fù)位驅(qū)動方式，內(nèi)置彈簧彈力可選

量程范圍廣泛

2、分體式（帶鐵芯連桿）

傳感器主體和鐵芯連桿分離，驅(qū)動機(jī)構(gòu)直接連接鐵芯連桿。

基于電感原理，具有高性能、高精度和高穩(wěn)定性等特點(diǎn)

3、真空抽吸式

采用真空發(fā)生器對傳感器腔體抽吸驅(qū)動回彈的方式。

同時(shí)可以當(dāng)做常規(guī)回彈式傳感器使用

4、自由跌落超輕接觸式

采用垂直自由落體驅(qū)動，無內(nèi)置彈簧。

具有高性能、高精度和高穩(wěn)定性等特點(diǎn)。

5、氣動式

氣動式接觸式位移傳感器采用壓縮空氣充氣驅(qū)動，泄氣時(shí)自行回彈的方式工作。

雖然氣動式傳感器仍然需要通過接觸來進(jìn)行測量，但其內(nèi)部測量原理為非接觸式，無滑動觸點(diǎn)，因此使用壽命長。

除了上述的驅(qū)動方式外，還存在其他特定的驅(qū)動方式，取決于具體的應(yīng)用場景和設(shè)計(jì)需求。

參數(shù)釋義

測量行程

傳感器能夠測量出的數(shù)值的上限和下限

全程精度

量程范圍內(nèi)檢測值與實(shí)際值的誤差

分辨率

傳感器可以測量和檢測的最小位移或位置變化的變量

響應(yīng)時(shí)間

傳感器產(chǎn)生測量動作后并輸出信號的所需要的時(shí)間

測量力

傳感器的測量頭都需要施加一定的壓力來和被測量面(或線、點(diǎn))相接觸才能進(jìn)行測量

輸出方式

目前提供串口、網(wǎng)口通訊及IO高低電平信號輸出

使用注意事項(xiàng)

使用接觸式位移傳感器時(shí)，需要注意以下幾個(gè)方面，以確保其準(zhǔn)確、可靠地工作

1、檢測時(shí)施加的壓力不可超出所標(biāo)注的范圍

2、垂直安裝

檢測頭請盡量垂直于測量面進(jìn)行安裝。傾斜安裝除了會導(dǎo)致測量誤差外，還會顯著縮短傳感器壽命；

對螺母進(jìn)行緊固時(shí)，請注意避免損傷橡膠波紋管

3、確認(rèn)橡膠波紋管是否變形。

如果橡膠波紋管變形，請采取旋轉(zhuǎn)橡膠波紋管等措施使其恢復(fù)正常形狀

4、注意外界的干擾

包括靜電干擾和高頻干擾。因此，設(shè)備的強(qiáng)電線路與接觸式位移傳感器的信號線應(yīng)分開線槽。接觸式位移傳感器應(yīng)使用強(qiáng)制接地支架，且使接觸式位移傳感器外殼(可測量端蓋螺絲與支架之間的電阻，應(yīng)小于1Ω電阻)良好接地，信號線應(yīng)使用屏蔽線，且在電箱的一端應(yīng)予將屏蔽線接地或接直流電源負(fù)極。

靜電干擾時(shí)，一般萬用表的電壓測量非常正常，但就是顯示數(shù)字跳動;高頻干擾時(shí)其現(xiàn)象也一樣。驗(yàn)證是不是靜電干擾，用一段電源線將接觸式位移傳感器的封蓋螺絲與機(jī)器上某一點(diǎn)金屬短接即可，只要一短接，靜電干擾立即消除。

4、空氣要求

氣動式位移傳感器對空氣有要求(需要不含有灰塵等異物、水、油等的空氣)

5、避免對產(chǎn)品的供給壓力不足

空氣供給源的空氣配管長度以及增加空壓零件(如針閥、速度控制器或微型過濾器等)會導(dǎo)致壓力降低，因此請避免對產(chǎn)品的供給壓力不足。此外，請選擇與供給空氣壓力相符的空壓零件。