在工業檢測和科研實驗中,應變儀位移測量的精度直接影響數據可靠性。選擇合適的傳感器是確保測量結果準確的關鍵環節,不同原理的傳感器在量程、分辨率和環境適應性上各有特點。
1. LVDT線性可變差動變壓器
LVDT傳感器通過電磁感應原理實現非接觸測量,量程可達±100mm且分辨率達到微米級。其核心優勢在于無摩擦損耗和無限機械壽命,特別適合長期監測振動或緩慢位移的場景。美國Schaevitz品牌LVDT在航空航天領域應用廣泛,溫度漂移可控制在0.01%/℃以內。
2. 電阻應變片式傳感器
基于金屬箔應變片的傳感器成本低廉且體積小巧,通過惠斯通電橋檢測電阻變化。日本KYOWA系列產品可實現0.1μm分辨率,但需注意其非線性誤差約0.1%FS。該類型在材料力學測試中應用普遍,需配合溫度補償電路消除環境干擾。
3. 光電編碼器方案
增量式光電編碼器通過光柵條紋計數實現納米級分辨,德國HEIDENHAIN產品重復定位精度達±0.5角秒。適用于高速旋轉機械的角位移測量,但需注意振動環境可能引起讀數頭偏移。絕對式編碼器可避免斷電位置丟失問題,在數控機床領域優勢明顯。
實際選型需綜合考慮測量范圍(如微米級優選LVDT)、采樣頻率(動態測量需100Hz以上)和環境因素(油污環境適用磁致伸縮傳感器)。建議通過NI LabVIEW等平臺進行多傳感器數據融合,可同時兼顧不同量程段的測量需求。