在工业检测和科研实验中,应变仪位移测量的精度直接影响数据可靠性。选择合适的传感器是确保测量结果准确的关键环节,不同原理的传感器在量程、分辨率和环境适应性上各有特点。
1. LVDT线性可变差动变压器
LVDT传感器通过电磁感应原理实现非接触测量,量程可达±100mm且分辨率达到微米级。其核心优势在于无摩擦损耗和无限机械寿命,特别适合长期监测振动或缓慢位移的场景。美国Schaevitz品牌LVDT在航空航天领域应用广泛,温度漂移可控制在0.01%/℃以内。
2. 电阻应变片式传感器
基于金属箔应变片的传感器成本低廉且体积小巧,通过惠斯通电桥检测电阻变化。日本KYOWA系列产品可实现0.1μm分辨率,但需注意其非线性误差约0.1%FS。该类型在材料力学测试中应用普遍,需配合温度补偿电路消除环境干扰。
3. 光电编码器方案
增量式光电编码器通过光栅条纹计数实现纳米级分辨,德国HEIDENHAIN产品重复定位精度达±0.5角秒。适用于高速旋转机械的角位移测量,但需注意振动环境可能引起读数头偏移。绝对式编码器可避免断电位置丢失问题,在数控机床领域优势明显。
实际选型需综合考虑测量范围(如微米级优选LVDT)、采样频率(动态测量需100Hz以上)和环境因素(油污环境适用磁致伸缩传感器)。建议通过NI LabVIEW等平台进行多传感器数据融合,可同时兼顾不同量程段的测量需求。