油缸与液压缸的位移测量：传感器技术对比

在工业自动化与重型机械领域，油缸和液压缸的位移测量精度直接影响系统控制性能。本文将系统解析五种主流传感器技术的特点与应用场景。

LVDT线性差动变压器技术

线性可变差动变压器（LVDT）通过电磁感应原理实现非接触测量，量程可达±250mm，线性度达0.1%FS。其核心优势在于无摩擦磨损，特别适用于200℃以上的高温液压系统，但需注意电磁干扰防护。某盾构机项目案例显示，采用铠装LVDT后使用寿命提升至300万次循环。

磁致伸缩位移传感器

基于威德曼效应开发的磁致伸缩传感器，通过检测扭转应变波实现0.001mm分辨率。其突出特点是可穿透非磁性材料测量，在冶金行业连铸机液压缸中应用广泛。实测数据表明，在存在剧烈振动的工况下，其稳定性比LVDT提高40%。

电位计式传感器

成本最低的接触式测量方案，通过滑动变阻器输出电阻信号。虽然价格仅为LVDT的1/5，但机械磨损导致寿命通常不超过50万次。适用于农用机械等对成本敏感的低频应用场景，需每6个月更换碳膜轨道。

光纤光栅传感技术

新兴的非电测量方案，通过波长偏移量检测位移变化。在易燃易爆的石化领域展现独特优势，抗电磁干扰能力达100kV/m。某海上钻井平台应用案例中，其耐盐雾性能使维护周期延长至传统传感器的3倍。

超声波测距技术

利用TOF（飞行时间）原理的超声波传感器，最大量程可达2m。在工程机械臂等需要大范围测量的场景中，其±0.5mm的精度已能满足多数需求。但需注意油液泡沫会导致信号衰减，建议配合自清洁换能器使用。

选择建议：对于<5μm超高精度要求优先选择磁致伸缩；强电磁环境考虑光纤传感；常规工况下LVDT具有最佳性价比。定期校准（建议周期6个月）和IP67以上防护等级是确保长期可靠性的关键要素。