位移传感器 – 制造商和供应商

位移传感器 – 查找制造商和供应商

位移传感器是精确检测线性或旋转运动并将其转换为可评估电信号的设备。

它们在许多技术系统中发挥着核心作用，广泛应用于机器、车辆、工业设备和测量系统中。

下面将概述位移传感器的基本原理、传感器技术和功能、应用领域、优势和挑战以及使用限制：

位移传感器的基本原理：

位移传感器测量物体沿轴的线性位移，有时也测量旋转运动（在这种情况下，它们通常被称为角度传感器）。
传感器将这种运动转换成与运动成正比的电信号。
测量可以是接触式的，如使用刮片、电缆和探头，也可以是非接触式的，如感应式或光学式。

位移传感器的传感器技术和功能：

位移传感器采用不同的物理原理。以下是根据其工作模式划分的最重要类型：

电位位移传感器：
这类传感器使用电阻元件（电位计）。可移动的刮片会根据位置改变电阻。
输出端电压的变化与位移成正比。
这种传感器简单、廉价，可提供模拟信号，但会因机械接触而磨损。
拉线式位移传感器：
由弹簧机构永久拉紧的电缆通过将滚筒拉出传感器而使其旋转。
鼓的旋转由内部传感器检测。这样就能精确地确定线性位置。
这种传感器适用于需要可靠、稳定地测量线性运动的场合，尤其是远距离测量。
电感式位移传感器：
它们测量磁场的变化，例如线圈中金属磁芯的位移。
这些传感器坚固耐用，对灰尘或湿气不敏感。
它们通常用于恶劣的工业环境中。
磁致伸缩位移传感器：
这些传感器基于声音脉冲沿磁致伸缩线的传播。
位置磁铁会产生相互作用，其传播时间与位置相关。
这些传感器非常精确且无磨损。
光学位移传感器：
它们使用反射或中断的光束或激光。
光信号的变化，例如通过时间测量或三角测量，可以确定位置。
光学传感器的分辨率最高，但对污染比较敏感。
电容式位移传感器：
它们测量两个电极相互靠近时电容的变化。
这种技术可以进行非常精确、高分辨率的测量，但主要用于较小的移动距离和清洁环境。
超声波和雷达传感器：
它们通过测量声波或电磁波的传播时间来确定距离。
这些非接触式系统非常适合长距离或恶劣环境，如灰尘或液体环境。

位移传感器的应用领域：

位移传感器可应用于众多行业和领域。根据技术和精度的不同，其应用范围也很广泛：

1.机械和设备工程
工具、夹具或输送系统的位置检测。
监测数控机床、机器人和压力机的运动。

2.汽车工程
检测踏板或座椅位置。
底盘部件或电力驱动装置的位置测量。

3.航空航天
襟翼、方向舵或起落架的控制。
伸展机构的精确位置控制。

4.医疗技术：
测量手术器械的位置。
MRI 或 CT 等医疗设备中的直线导轨。

5.计量和研究：
实验或校准实验室中的精确位置测量。
科学研究中的运动感测。

6.土木工程和岩土工程：
监测支撑结构的沉降、挠度或变形。
用于试验台或应变测量系统的线性测量系统。

现代位移传感器的优势

高精度：根据不同类型，可达到微米级的分辨率。
维护成本低：许多非接触式传感器无磨损运行。
坚固耐用：特别是电感式和磁致伸缩式传感器，可抵御外部影响。
多样性：从显微镜技术到采矿设备中的伸缩式扩展，传感器适用于各种应用。

位移传感器的挑战和限制：

环境影响：灰尘、油、振动或极端温度会影响某些类型的传感器。
安装精度：许多传感器需要在安装过程中进行精确调整。
高精度的成本：高分辨率传感器或特殊解决方案可能很昂贵。
对电磁干扰敏感：尤其是模拟输出和长电缆。

位移传感器是现代自动化、测量和控制技术不可或缺的组成部分。选择正确的传感器技术主要取决于应用、环境和所需的测量参数。无论是接触式还是非接触式，无论是精确到微米还是远距离测量，几乎所有的技术挑战都有合适的位移传感器解决方案。

下面概述了购买位移传感器时最重要的考虑因素。

在购买位移传感器时，关键是要了解具体应用的确切要求，并将这些要求与现有传感器解决方案的技术和经济可能性进行比较。由于位移传感器应用于不同条件下的许多行业，因此有条理的选择对于确保可靠性、准确性、长期稳定性和成本效益尤为重要。

不同类型的传感器适用于不同的应用。常见的技术包括
电位计。价格低廉，但容易受到机械磨损的影响。
电感式：坚固耐用，无磨损，适用于恶劣的工业环境。
磁致伸缩：精度高、耐用，但价格较高。
光学（激光、三角测量）：分辨率极高，对污染敏感。
电容式：适用于短距离的精细移动。
拉线式：适合长距离移动，安装简单。
应根据位置、所需精度和环境条件进行选择。
关键是所需的实际测量路径。如果路径太短，传感器可能会受到机械损坏或无法正确评估末端量程。如果路径太长，分辨率和动态性能往往会受到影响。
安装条件也同样重要：是否有足够的空间？传感器或被测物体是否会移动？是否需要旋转或弯曲？特别是在狭窄或难以进入的安装位置，必须对设计和机械进行周密的规划。
根据不同的应用，需要一定的测量精度。这包括
分辨率：如何检测到最小的变化。
重复精度：一个点在多次移动时是否总是以相同的方式被检测到。
线性误差：与位置和输出信号之间理想线的偏差。
对于精密测量，例如测试台或机器人，对这些值的要求很高。在其他情况下，例如粗略位置监测，使用较简单的传感器即可。
输出信号的类型必须与所使用的控制或评估装置相匹配：
模拟信号，如 0-10 V、4-20 mA：易于集成，但容易受到长电缆的干扰。
数字信号，如 SSI、CANopen、IO-Link、RS485：抗干扰能力更强，通常还具有更多功能，如诊断、参数设置。
增量式或绝对式编码器：适用于旋转运动或带反馈的位置系统。
选择在很大程度上取决于现有的控制技术。
传感器必须与现场的物理条件相匹配：
温度范围：适用于室外或靠近电机或加热元件的应用场合。
湿度、灰尘、油、化学品：注意外壳的 IP 防护等级和材料耐受性。
振动和冲击：选择具有内部阻尼特性、机械性能稳定的传感器。
抗电磁兼容性：尤其是模拟传感器或在焊接系统等电磁干扰较强的环境中，需要防止电磁影响。
技术上适合但安装困难的传感器可能会成为日常生活中的错误源。因此
易于安装：标准孔、安装辅助工具、灵活的支架都很有优势。
安装公差：有些传感器需要精确对准，有些则对微小的偏差不敏感。
校准：检查传感器最初是否需要调整以及如何调整，尤其是模拟输出。
传感器的经济寿命在很大程度上取决于应用类型。重要的问题有
传感器可以承受多少次机械运动？
是否有易损件，例如电位计或电缆传感器？
传感器是否需要定期重新校准？
是否有关于长期稳定性的经验或现场报告？
在串联系统或难以接近的系统中，应尽可能使用免维护和耐用的解决方案。
传感器的好坏取决于其制造商及其质量保证。请注意
在类似行业中经过验证的制造商。
长期可用性 - 在批量生产或备件战略中尤为重要。
技术支持和文件 - 从安装到故障诊断。
认证 - 如 ISO 9001、CE、RoHS、REACH 或特定行业标准，如铁路技术、医疗技术、汽车行业。
如果一个廉价的传感器经常出现故障或不能以最佳方式融入系统结构，那么它的价格就会变得更加昂贵。

购买位移传感器需要将技术分析、环境条件知识和可靠组件的战略选择很好地结合起来。除了测量范围、精度或接口等关键技术数据外，安装简便性、长期可用性、坚固性和服务质量也至关重要。最佳的传感器解决方案总是来自于应用环境--不考虑应用环境的一揽子决定往往会导致运行过程中出现问题。

位移传感器可以从不同的供应商处获得。有关全球位移传感器制造商和供应商的全面信息，请访问exportpages。