位移传感器是获取物理世界位置信息的基础元件之一。它与通信技术、电子信息技术一起,构成现代工业与信息系统的底层支撑:没有位置信息,控制系统就无法判断执行机构是否到位,自动化也就无从谈起。
日常电器中的位置与状态检测
位移测量并不只存在于工厂。电视、空调、风扇的红外遥控系统中使用的红外接收元件,数码相机中的自动对焦与自动曝光机构,冰箱和电饭锅里的温度检测元件,抽油烟机上的气敏元件,本质上都是在把某种物理量的变化转换成电信号,与位移传感器的思路一致。家用设备对成本与可靠性敏感,因此多用结构简单、寿命长的方案。
工业自动化
在现代化的工业生产,特别是自动化加工过程中,需要用各种传感器监测和控制加工过程中的每个参数:主轴位置、滑台行程、液压缸推力与位移、辊缝间隙、料位高度。位移量往往是闭环控制的直接反馈量,它的精度决定加工尺寸能否落在公差带内。
航空航天
飞行器的速度、加速度、位置、姿态、温度、气压、磁场与振动都需要精确测量,涉及温度传感器、压力传感器、信号传感器、遥控传感器等多种类型。载荷试验与结构强度试验中,位移测量用于跟踪结构件在加载条件下的变形量,是判断结构是否安全的重要依据。
建筑与楼宇自动化
楼宇自动化是建筑智能化的核心组成。计算机通过中继器、控制器、网络与显示终端管理各类设备,包括变配电系统、给排水、照明控制、电梯、安全监测等。其中涉及位置与状态检测的环节包括流量、压差、气体压力、烟尘浓度、气体浓度、红外探测以及图像识别等,各自对应不同的传感技术。
其它领域
- 国防军事:雷达系统、声呐目标定位与红外制导;
- 生态环境保护:空气质量监测指标采集;
- 医学诊断:生化指标检测与影像资料获取;
- 刑事技术:声音与指纹识别;
- 交通管理:车流量统计、车速监测与车辆识别。
不同领域对位移测量的要求差异
| 领域 | 典型测量对象 | 主要要求 |
|---|---|---|
| 家用电器 | 位置、温度、气体浓度 | 成本低、寿命长、免维护 |
| 工业自动化 | 行程、位置、间隙 | 精度与重复性、抗油污与振动 |
| 航空航天 | 变形量、姿态、振动 | 高可靠性、宽温度范围、轻量化 |
| 楼宇自动化 | 阀位、液位、运行状态 | 长期稳定、通信接口标准化 |
| 交通与安防 | 车辆位置、速度 | 环境适应性、批量一致性 |
不同领域对位移测量的要求差别很大:家电追求成本与寿命,工业追求精度与抗恶劣环境,航空航天追求可靠性与宽温度范围。选型时先把所处领域的约束条件列出来,再去匹配传感器原理,比直接从型号表里挑更有效率。易测电气可提供适用于工业现场的各类位移传感器与压力传感器。

