位移傳感器詳細介紹
   以下講述的位移傳感器包括直線位移傳感器、拉繩位移傳感器、磁致伸縮位移傳感器、光柵位移傳感器（光柵尺）、差動變壓器式位移傳感器（差動位移傳感器/LVDT位移傳感器）

1、直線位移傳感器

A、位移傳感器的原理：

簡單點就是用傳感器和你移動的物體做個同步連接，實時反饋信號給你的控制系統，控制系統可以利用這個信號來

控制你的動力的運動軌跡或行程。一般常用信號有：模擬、脈沖和數字。模擬量信號位移傳感器

作用就是將直線位移量轉化成可用電信號的元件。

電阻式直線位移傳感器原理：電子尺實際上就是一個滑動變阻器，是作為分壓器使用，以相對電壓來顯示所測量位

置的實際位置。俗稱：導電塑料電位器、直線線位移傳感器、數字行程開關、電阻尺

B、其主要應用范圍：

注塑機械、液壓機械、盾構機、吹瓶機，制鞋機、塑料機械、木工機械，印刷機械，玻璃機械、醫療機械、煤礦

機械（洗,煤機），送料機，油缸、氣缸、液壓缸行程的控制、包裝機械，飛機操舵，船舶操舵、橡膠機,.EVA注

射機、陶瓷機，磚機

C、主要參數：                         

耐磨壽命:＞100*106次  ＞25*106m  無噪音輸出工程導軌。

線性精度誤差:  ≤0.05%.重復精度誤差:  ≤0.01mm。

移動速度可達:  10m/s  沖擊系數IEC68-2-29:1968 50g  振動系數IEC68-2-6:1982 20g。

容許電壓可達: DC36V/5KΩ～20KΩ  DC24V/2KΩ～4KΩ  DC12V/1KΩ。

溫漂系數: ＜1.5PPM/℃.解析度:   無斷解析。

測量范圍：5mm-2500mm

輸出信號：電壓、電流信號

1μ m（微米）=0.001mm    1 絲 = 0.01 毫米 = 10 微米

2. 拉繩位移傳感器

A、原理：

斯銘威拉繩位移傳感器/拉線位移傳感器是由光電采集部分（增量編碼器、角位移傳感器、精密電阻等）和一組機

械外殼裝置組成.拉繩位移傳感器/編碼器是在直線位移傳感器基礎上進行外形和內部結構的改進，充分結合了角

度傳感器和直線位移傳感器的優點。拉繩位移傳感器可稱呼拉繩傳感器、拉線傳感器、拉繩尺。拉線位移傳感器。

B.優點：安裝空間尺寸小，測量行程大，精度高，固定方式方便，輸出方式多樣化。從100mm---350000mm不等。具

有模擬電流4~20毫安，模擬電壓0 ~5伏或0~10伏和增量方波脈沖A、B、Z相輸出，RS485數字輸出

B、拉繩位移傳感器的使用：

a、拉繩尺應該隨時處于拉繩的張緊狀態，切勿將拉繩拉出，再撒手放開，否則，速度非常快，會彈傷人，同時導

致產品失效。

b、不能過分用力拉，拉繩只起到驅動測量元件的作用，千萬不能作為承重輪，有些客戶問，能否承載得起幾十公斤力，拉繩可以，但內部的測量元件不能承受如此大的機械力。

C、拉繩位移傳感器應用范圍 ：

倉儲位置定位，水庫大壩保護，閘門開度控制，壓力機械，造紙機械，紡織機械，金屬板材機械，包裝機械，印刷

機械，水平控制儀，建筑機械，工業機器人，射出機，木工機械，電梯，空氣壓縮機/油壓機，高度機，X-Y軸及其

它長度位移，液位等相關尺寸量測和位置控制。

3. 磁致伸縮位移、液位傳感器

 1）磁致伸縮位移傳感器的原理：

利用兩個不同磁場相交時產生的應變脈沖信號被檢測到的時間來計算出磁場相交點的準確位置。一個磁場來自傳感

器電子倉的電子部件所產生的脈沖激勵，該激勵脈沖產生的磁場沿著傳感器測桿內用高磁致伸縮材料制成的波導絲

以光速自電子倉端向尾端前進，當與活動的磁場（該永磁鐵一般安裝在需要檢測位置的動板上）相交時，由于磁致

伸縮現象，波導絲在相交點產生一個機械應變脈沖，并以聲速從此點經波導絲向電子倉端回傳，該應變脈沖被電子

倉中的檢測電路探測到。因此，從發射一個主動脈沖波到接收到一個應變脈沖波，這之間的時間就是聲速在波導絲

中傳遞的時間（此處已忽略了主動波運行的時間，實際影響只有0.0001%），已知聲速（固定量為3000m/s）和傳遞

時間，這一距離就當然確定了。當永磁鐵運動至新的位置時，重新確定上述測量。因此，磁致伸縮位移傳感器具有

高精度、高響應、低遲滯、高可靠性、非接觸、壽命長、穩定性高、安裝方便等優點，無須重新標定，無須定期維

護，因而被準確測量領域廣泛采用。磁致伸縮位移、液位傳感器，也叫磁致伸縮傳感器或非接觸位移傳感器

2） SMW-CT系列磁致伸縮位移、液位傳感器性能指標

• 非線性誤差（±%FS）：0.05%
• 重復性誤差：優于0.01%FS
• 分辨率：優于0.01%FS
• 遲滯：優于0.01%FS             
• 溫度影響：+0.007% FS /???
• 零點調整范圍：20%FS
• 滿量程調整范圍：±10%FS
• 頻率響應時間：0.2～5ms結構特性

3）測桿材料： 0Cr18Ni9（304），316L不銹鋼(特殊定制)、304外包聚四氟乙烯防腐套管（防腐型）

 電子倉外殼材料：1Cr18Ni9（304），1Cr18Ni9Ti外罩尼龍保護罩（防腐型）

 螺紋連接：M18×1.5；M20×1.5；3/4-16UNF（英制）

  法蘭連接：法蘭材料：1Cr18Ni9Ti；聚四氟乙烯（防腐型）

4）引線方式：PVC屏蔽電纜線（默認長度：2.8m，也可根據用戶要求提供），航空插頭（不適用于隔爆型產品）

5）防爆標志：隔爆型：EXdⅡBT5

6）外殼防護等級:IP65

A、 輸出方式：電壓、電流、數字RS485 格雷碼SSI

B、應該范圍：伺服液壓缸活塞位置預置和反饋；伺服氣缸活塞位置預置和反饋；研磨機械位置預置和反饋；

鑄造鍛壓機床位置預置和反饋；其它機械如龍門機床位置預置和反饋；掘進機、盾構機、煤礦機械油缸位置

預置和反饋；工程提升機械油缸位置預置和反饋；軋鋼機等鋼廠機械油缸位置預置和反饋；吹瓶機油缸位置

預置和反饋；注塑機械油缸位置預置和反饋;鐵路、橋梁的調節；水位的檢測、水閘的控制；木材機械位置預

置和反饋；油罐液位的預置和反饋；化工容器液位的預置和反饋；飲用水和污水處理系統大地測量系統；油

罐液位的測量; 閥門開度的預置和反饋；測量機械的位移；制磚機械油缸位置預置和反饋

4、光柵位移傳感器：

A、原理：

滾動式光柵線位移傳感器由鋁型材、光柵尺、安裝端蓋、讀數頭和信號電纜（帶插頭）等部分組成。光柵尺

（標尺）固定在鋁型材殼體中，安裝端蓋分別固定在殼體的兩端，組成以光柵為基準的測量體。讀數頭由四

裂相指示光柵、光源板、接收板、整形（匹配）板和電纜組成。指示光柵座的側面裝有三只滾珠軸承，指示

光柵和光柵的間隙由其定位保證。指示光柵座的上部裝有二只滾軸承。當讀數頭和光柵作相對運動時，指示

光柵座始終貼在光柵的刻劃面和頂部，裝在指示光柵兩側的光源和接收板，分別作為光源和光閘莫爾條紋的

接收。該光電信號經數顯箱處理為位移數字。這樣就完成了光柵對線位移的測量。為便于數顯表（箱）的處

理，在傳感器中，還把莫爾條紋的光電信號經整形（匹配）處理后再由信號電纜輸入。

B、光柵位移傳感器技術參數

• 分辨率：0.005mm      0.001mm
• 工作電流：MAX.40ma
• 工作電壓：（DC）5V±5%
• 輸出電纜：MAX.50m
• 安裝間隙：MAX.2mm
• 防護等級：IP67
• 移動速度：2m/s
• 輸出信號形式：TTL RS422(5V)/PUSH-PULL
• 貯存、運輸溫度：-20~70℃
• 工作溫度：0-45℃ 

C、光柵位移傳感器主要應用:

• 1、各類測量機構、儀器的位移測量：彈簧試驗機、三坐標機、投影儀
• 2、各類機床的數顯系統：車床、銑床、磨床、鏜床、電火花、精密儀器等
• 3、各類數控機床的配套使用：數控銑、加工中心、數控磨等
• 4、配接PLC,用于各類自動化機構的位移測量.

C、產品特點：

• 采用可靠耐用的高精度五軸承系統設計，保證光學機械系統的穩定性
• 傳感器采用密封式結構，性能可靠，安裝方便
• 采用特殊的耐油、耐蝕、高彈性及抗老化塑膠防水，防塵優異，使用壽命長
• 具體高水平的抗干擾能力，穩定可靠
• 光源采用進口紅外發光二極管，體積小壽命長
• 信號線采用多層隔離線網及金屬軟管保護，防水及抗干擾性能優良
• 采用先進的光柵制作技術，能制作各規格的高精度光柵玻璃尺 
• 差動變壓器式位移傳感器/差動位移傳感器/LVDT位移傳感器

D、原理：

差動變壓器是把直線位移轉換為模擬電壓的傳感器。因其構造為整體結構，故耐久性和耐環境性都不錯，

使用溫度范圍為 -20 ℃~120℃。差動變壓器由一次線圈、二次線圈及可動鐵芯構成，在一次線圈中加

上一定電壓、頻率的正弦波勵磁．通過可動鐵芯使二次線圈產生感應電壓，其輸出特性為兩個二次線圈

的差動輸出是與勵磁信號同頻的交流電壓，經檢波電路變換為直流的位移電壓被輸出。檢波電路由整流

二極管及RC濾波器組成，測定范圍是可動鐵芯的移動行程，一般為數 +mm ～數百 mm 。當可動鐵芯

在中心位置時，輸出電壓為0V：左右移動時產生與移動距離成正比的正、負電壓。其線性小于 1 ％，

檢出精度達數μ m ；當超過規定行程后誤差增大。 差動變壓器式位移傳感器也叫差動位移傳感器、

直線位移傳感器、LVDT位移傳感器，電感式位移傳感器。分為，導桿式，自動復位回彈式，分體式。

E、用途及特點： 

差動變壓器式位移傳感器具有良好的環境適應性、廣泛用于測量預先被變成位移的各種物理量和可以轉換

成位移變化的機械量（如張力、壓力、振動、液位、等）的測量。傳感器的放大電路采用微電子技術，整

體封裝在不銹鋼的殼體內。輸入電壓12VDC～24VDC，輸出信號±5V、0～5V、0～10V或0～10mA、04～20mA

的信號，可與四位半數顯表配合使用。使用時只要把傳感器的殼體夾固在參照物上，其測桿頂（或夾固）

在被測點上，就可以直接測量物體間的相對變位，該產品具有以下特點：

①無活動觸點、可靠度高、壽命長；

②分辨率高、靈敏度好；

③線性度高、重復性好；

④測量范圍寬（測量范圍大時分辨率低）；

⑤無輸入時有零位輸出電壓，引起測量誤差；

⑥對激勵電源的頻率和幅值穩定性要求較高，不適用于高頻動態測量。