传感器的应用

位移传感器的应用已经得到了广泛的发展,几乎可以用于各个领域的位移、位置、行程的自动测量和自动控制,以及测量预先被变成位移的各种物理量,比如:伸缩、膨胀、差压、振动、应变、流量、厚度、重量等等。

4.1  磁致伸缩位移传感器的应用

(1)  液位测量

介绍了在化工企业中用磁致伸缩液位计精确测量同一容器内两种介质界面的实例。液位计出厂时按用户提供的上、下介质密度确定浮子重量,测量时浮子浮在界面上,所受浮力与重力相等,以此计算出界面位置。

(2)  在液压缸中的应用

磁致伸缩位移传感器应用在需要对液压缸进行精确控制的场合,可以实现对液压缸位置进行测量,从而实现远程控制。

4.2  电涡流式位移传感器的典型应用

国内的上海航振仪器仪表有限责任公司、株洲中航科技发展有限公司等单位提供的电涡流式位移传感器已应用于电力、石油、化工、冶金等行业,对汽轮机、水轮机、发电机、鼓风机、压缩机、齿轮箱等大型旋转机械的轴的径向振动、轴向位移、鉴相器、轴转速、胀差、偏心、油膜厚度等进行在线测量和安全保护,以及转子动力学研究和零件尺寸检验等方面。图3为电涡流传感器的一些典型应用示意。

4.3  激光位移传感器的应用

激光位移传感器是一种非接触式的精密激光测量系统,它具有适应适应性强、速度快、精度高等特点,适用于检测各种回转体、箱体零件的尺寸和形位误差等。为东莞速美达自动化有限公司的HL-C2激光位移传感器用于硬盘晃动检查、连接器脚针高度检查、玻璃基板平面度检查。

5  发展趋势

位移传感器同其他传感器一样,其发展的总趋势就是利用新材料、新工艺实现微型化、集成化、智能化,利用新原理、新方法实现更多种类的信息获取,辅以先进的信息处理技术提高传感器的各项技术指标,以适应更广泛的应用需求。

(1)  微型化

各种控制仪器设备的功能越来越多,要求各个部件体积能占位置越小越好,因而传感器本身体积也是越小越好,这就要求发展新的材料和加工技术。近年来,随着微电子技术和微机械加工技术的日趋成熟,传感器制作技术进入了一个展新阶段。微电子技术和微机械加工技术相结合,器件结构从二维到三维,实现了进一步微型化、低功耗。

(2)  集成化

集成传感器的优势是传统传感器无法达到的,它不仅是一个简单的传感器,而且将辅助电路中的元件与传感元件同时集成在一块芯片上,使之具有校准、补偿、自诊断和网络通信的功能,可降低成本、增加产量。把传感器、信号调节电路、单片机集成在一个芯片上形成超大规模集成化的高级智能传感器已经成为一个新的发展趋势。

(3)  智能化

智能化传感器是一种带微处理器的传感器,是微型计算机和传感器相结合的成果,它兼有检测、判断和信息处理功能,与传统传感器相比有很多优点,具有判断和信息处理功能,可实现多传感器、多参数测量,有自检、自校和自诊断功能,测量数据可存取,且具有数据通信接口,能与微型计算机直接通信。智能化传感器已从传统传感器的单一功能、单一检测向多功能和多变量检测方向发展,它的准确度、稳定性和可靠性都是传统传感器不可比拟的。

(4)  无线网络化

无线传感器网络是当前国际上备受关注的、多学科高度交叉的新兴前沿研究热点领域,它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等,能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端。从而真正实现“无处不在的计算”理念。

6 结束语

目前以美国德国所生产的位移传感器走在前列,具有寿命长、适用范围广、适于高温高压和强振动等一系列极其恶劣的情况下还能够高准确测量等特点,且各种位移传感器都在向着高速度、高精度、多功能、多参数、小尺寸的方向发展,已被各军事、工业、农业市场所接受,广泛应用于机械、电力、发电厂、航空航天、冶金、煤炭、石油、铁路、交通、轻工、纺织、建材、水利等行业的工矿企业、科研院所、大专院校、军工单位产品开发与应用的自动测量与自动控制。

（来源：中国自动化网）