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IFM位移傳感器又稱為線性傳感器,，是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件,，傳感器的作用是把各種被測物理量轉(zhuǎn)換為電量。在生產(chǎn)過程中,，位移的測量一般分為測量實物尺寸和機(jī)械位移兩種,。按被測變量變換的形式不同，IFM位移傳感器可分為模擬式和數(shù)字式兩種,。模擬式又可分為物性型和結(jié)構(gòu)型兩種,。常用IFM位移傳感器以模擬式結(jié)構(gòu)型居多，包括電位器式IFM位移傳感器,、電感式IFM位移傳感器,、自整角機(jī),、電容式IFM位移傳感器、電渦流式IFM位移傳感器,、霍爾式IFM位移傳感器等,。數(shù)字式IFM位移傳感器的一個重要優(yōu)點是便于將信號直接送入計算機(jī)系統(tǒng)。這種傳感器發(fā)展迅速,，應(yīng)用日益廣泛,。

位移是和物體的位置在運(yùn)動過程中的移動有關(guān)的量，位移的測量方式所涉及的范圍是相當(dāng)廣泛的,。小位移通常用應(yīng)變式,、電感式、差動變壓器式,、渦流式,、霍爾傳感器來檢測，大的位移常用感應(yīng)同步器,、光柵,、容柵、磁柵等傳感技術(shù)來測量,。其中光柵傳感器因具有易實現(xiàn)數(shù)字化,、精度高（目前分辨率最高的可達(dá)到納米級）、抗力強(qiáng),、沒有人為讀數(shù)誤差,、安裝方便、使用可靠等優(yōu)點,，在機(jī)床加工,、檢測儀表等行業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用。

電位器式IFM位移傳感器,，它通過電位器元件將機(jī)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,。普通直線電位器和圓形電位器都可分別用作直線位移和角IFM位移傳感器。但是,，為實現(xiàn)測量位移目的而設(shè)計的電位器,，要求在位移變化和電阻變化之間有一個確定關(guān)系,。電位器式IFM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,。通常在電位器上通以電源電壓，以把電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓輸出,。線繞式電位器由于其電刷移動時電阻以匝電阻為階梯而變化,，其輸出特性亦呈階梯形,。如果這種IFM位移傳感器在伺服系統(tǒng)中用作位移反饋元件，則過大的階躍電壓會引起系統(tǒng)振蕩,。因此在電位器的制作中應(yīng)盡量減小每匝的電阻值,。電位器式傳感器的另一個主要缺點是易磨損。它的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單,，輸出信號大,，使用方便，價格低廉,。

磁致伸縮IFM位移傳感器通過非接觸式的測控技術(shù)精確地檢測活動磁環(huán)的絕對位置來測量被檢測產(chǎn)品的實際位移值的,；該傳感器的高精度和高可靠性已被廣泛應(yīng)用于成千上萬的實際案例中。

由于作為確定位置的活動磁環(huán)和敏感元件并無直接接觸,，因此傳感器可應(yīng)用在極惡劣的工業(yè)環(huán)境中,，不易受油漬、溶液,、塵?；蚱渌廴镜挠绊懀琁P防護(hù)等級在IP67以上,。此外,，傳感器采用了高科技材料和優(yōu)良的電子處理技術(shù)，因而它能應(yīng)用在高溫,、高壓和高振蕩的環(huán)境中,。傳感器輸出信號為絕對位移值，即使電源中斷,、重接,，數(shù)據(jù)也不會丟失，更無須重新歸零,。由于敏感元件是非接觸的,，就算不斷重復(fù)檢測，也不會對傳感器造成任何磨損,，可以大大地提高檢測的可靠性和使用壽命,。

磁致伸縮IFM位移傳感器，是利用磁致伸縮原理,、通過兩個不同磁場相交產(chǎn)生一個應(yīng)變脈沖信號來準(zhǔn)確地測量位置的,。測量元件是一根波導(dǎo)管，波導(dǎo)管內(nèi)的敏感元件由特殊的磁致伸縮材料制成的,。測量過程是由傳感器的電子室內(nèi)產(chǎn)生電流脈沖,，該電流脈沖在波導(dǎo)管內(nèi)傳輸，從而在波導(dǎo)管外產(chǎn)生一個圓周磁場,，當(dāng)該磁場和套在波導(dǎo)管上作為位置變化的活動磁環(huán)產(chǎn)生的磁場相交時,，由于磁致伸縮的作用,，波導(dǎo)管內(nèi)會產(chǎn)生一個應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號，這個應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號以固定的聲音速度傳輸,，并很快被電子室所檢測到,。

由于這個應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號在波導(dǎo)管內(nèi)的傳輸時間和活動磁環(huán)與電子室之間的距離成正比，通過測量時間,，就可以高度精確地確定這個距離,。由于輸出信號是一個真正的絕對值,而不是比例的或放大處理的信號,所以不存在信號漂移或變值的情況,更無需定期重標(biāo)。

磁致伸縮IFM位移傳感器是根據(jù)磁致伸縮原理制造的高精度,、長行程絕對位置測量的IFM位移傳感器,。它采用非接觸的測量方式，由于測量用的活動磁環(huán)和傳感器自身并無直接接觸,，不至于被摩擦,、磨損，因而其使用壽命長,、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),，可靠性高，安全性好,，便于系統(tǒng)自動化工作,，即使在惡劣的工業(yè)環(huán)境下，也能正常工作,。此外,，它還能承受高溫、高壓和強(qiáng)振動,，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械位移的測量,、控制中。

辨向原理

在實際應(yīng)用中,，位移具有兩個方向,，即選定一個方向后，位移有正負(fù)之分,，因此用一個 光電元件測定莫爾條紋信號確定不了位移方向,。為了辨向，需要有 π/2相位差的兩個莫爾條紋信號,。如圖2,，在相距1/4條紋間距的位置上安放兩個光電元件，得到兩個相位差π/2的電信號u01和u02,，經(jīng)過整形后得到兩個方波信號u01’和u02’,。光柵正向移動時u01超前u02 90度，反向移動時u02超前u01 90度,，故通過電路辨相可確定光柵運(yùn)動方向,。

細(xì)分技術(shù)

隨著對測量精度要求的提高，以柵距為單位已不能滿足要求,，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧δ獱枟l紋進(jìn)行細(xì)分,。所謂細(xì)分就是在莫爾條紋信號變化一個周期內(nèi)，發(fā)出若干個脈沖,，以減少脈沖當(dāng)量,。如一個周期內(nèi)發(fā)出n個脈沖，則可使測量精度提高n備,，而每個脈沖相當(dāng)于原來柵距的1/n,。由于細(xì)分后計數(shù)脈沖頻率提高了 n倍，因此也稱n倍頻,。

通常用的有兩種細(xì)分方法：其一：直接細(xì)分,。在相差1/4莫爾條紋間距的位置上安放兩個光電元件，可得到兩個相位差90o的電信號,，用反相器反相后就得到四個依次相差90o的交流信號,。同樣，在兩莫爾條紋間放置四個依次相距1/4條紋間距的光電元件,，也可獲得四個相位差90o的交流信號,，實現(xiàn)四倍頻細(xì)分。其二：電路細(xì)分,。

激光測距傳感器