位移傳感器的工作原理因其類型不同而有所差異。以下是幾種常見位移傳感器的工作原理圖解：

1. 1D激光位移傳感器

1D激光位移傳感器的工作原理基于三角測量法。

• 工作原理圖解：

• 傳感器內(nèi)部產(chǎn)生半導(dǎo)體激光，激光穿過發(fā)射透鏡后打在待測部件上。

• 待測點反光，反射光穿過接收透鏡后，打落在傳感器內(nèi)部的探測元件（如PSD、CCD或CMOS）上。

• 通過探測元件上不同感光位置，可以計算出待測點的距離。當(dāng)物體移動時，反射光線會打在傳感器內(nèi)部受光元件的不同位置，從而實現(xiàn)對位移的測量。

• 特點：

• 高精度、非接觸式測量。

• 受物體表面顏色和紋理影響較?。ㄌ貏e是采用CCD或CMOS作為光接收元件時）。

2. 2D激光輪廓傳感器

2D激光輪廓傳感器的工作原理與1D激光位移傳感器類似，但有所不同。

• 工作原理圖解：

• 傳感器發(fā)出激光，照射目標(biāo)物。

• 反射光線在CMOS圖像傳感器上成像，創(chuàng)建二維輪廓。

• 通過特殊的鏡片設(shè)計，2D輪廓傳感器把發(fā)射光束設(shè)計成了一條線，而不是一個點。通過線光束寬度方向上不同位置的探測，可以得到不同的高度或距離信息，從而形成二維輪廓檢測。

• 特點：

• 能夠?qū)崿F(xiàn)二維輪廓的精確測量。

• 適用于工件輪廓、焊縫掃描、鑄件輪廓等多種應(yīng)用場景。

3. 共焦傳感器

共焦傳感器的工作原理基于共焦光學(xué)原理。

• 工作原理圖解：

• 光源發(fā)出的光穿過中間光學(xué)元件（如發(fā)射針孔、分光鏡等），再通過物鏡聚焦打在被測物體上。

• 只有當(dāng)被測表面位于焦平面上時，反射回的光才能穿過接收針孔到達探測器。

• 通過測量不同顏色光的焦平面位置，可以實現(xiàn)對物體位置的精確測量。

• 特點：

• 高精度、非接觸式測量。

• 探頭小巧，占用空間小，方便安裝。

• 適用于距離測量、厚度測量等多種應(yīng)用場景。

4. LVDT位移傳感器

LVDT（Linear Variable Differential Transformer）位移傳感器的工作原理基于鐵芯可動變壓器原理。

• 工作原理圖解：

• LVDT由一個初級線圈P、兩個次級線圈S1和S2、鐵芯以及線圈骨架、外殼等組成。

• 當(dāng)鐵芯在線圈中心位置時，次級線圈S1、S2所感應(yīng)的電壓相等，輸出電壓為零（實際上還有很小的零位電壓V0）。

• 當(dāng)鐵芯移動時，線圈S1和線圈P之間互感量增加或減少，導(dǎo)致次級線圈S1感應(yīng)電壓升高或降低；同時線圈S2與線圈P互感量減少或增加，導(dǎo)致次級線圈S2感應(yīng)電壓降低或升高。兩個次級線圈的電壓代數(shù)和隨鐵芯移動呈線性變化。

• 特點：

• 高精度、穩(wěn)定性好。

• 適用于多種位移測量場景。

5. 電位器式位移傳感器

電位器式位移傳感器的工作原理基于電位器元件將機械位移轉(zhuǎn)換成與之成線性或任意函數(shù)關(guān)系的電阻或電壓輸出。

• 工作原理圖解：

• 電位器式位移傳感器的可動電刷與被測物體相連。

• 物體的位移引起電位器移動端的電阻變化。

• 阻值的變化量反映了位移的量值；阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。

• 通過在電位器上通以電源電壓，可以將電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓輸出。

• 特點：

• 結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。

• 適用于一般精度的位移測量。

以上是幾種常見位移傳感器的工作原理圖解及特點介紹。在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體需求和場景選擇合適的位移傳感器類型。