位置传感器的类型：位置传感器的主要类型和应用

位置传感器是能够检测物体的运动或确定其从既定参考点测量的相对位置的装置。位置传感器还可用于检测物体的存在或不存在。
有几种类型的传感器与位置传感器有类似的作用，比如运动传感器可以检测到物体的运动，并可用于触发动作（如点亮泛光灯或激活安全摄像头）；接近传感器也可以检测到一个物体已经进入传感器的范围内。因此，这两种传感器都可以被认为是位置传感器的一种特殊形式。
位置传感器的类型
位置传感器的总体意图是检测一个物体，并通过产生一个提供位置反馈的信号来传递其位置。然后，这种反馈可用于控制过程中的自动响应，发出警报，或触发特定应用所决定的其他活动。
一般来说，位置传感器可分为三大类，包括线性位置传感器、旋转位置传感器和角度位置传感器。有几种特定的技术可以用来实现这一结果。
位置传感器的主要类型包括以下几种。
电位传感器
电位传感器是基于电阻的传感器，它使用一个带有刮片的电阻轨道，刮片与被监测位置的物体相连。物体的移动会使刮片沿着电阻轨道改变其位置，从而改变刮片位置和轨道末端之间的测量电阻值。通过这种方式，测量的电阻值可以作为物体位置的指示器。
这是通过使用分压器来实现的，在电阻轨道的两端施加一个固定的电压，从刮水器位置到轨道一端的测量电压会产生一个与刮水器位置成正比的值。这种方法既适用于直线位移，也适用于旋转位移。
用于电位计位置传感器的电位计样式包括绕线式、金属陶瓷或塑料（聚合物）薄膜。这些类型的位置传感器成本相对较低，但也存在精度和重复性低的问题。此外，由于设计上的限制，设备的尺寸限制了位置变化的测量范围。
电感式位置传感器
电感式位置传感器通过传感器线圈中感应的磁场特性的变化来检测物体的位置。其中一种类型称为LVDT，或线性可变差分变压器。
在LVDT位置传感器中，三个独立的线圈被绕在一个空心管上。其中一个是初级线圈，另外两个是次级线圈。它们在电气上是串联的，但次级线圈的相位关系与初级线圈的相位相差180o.在空心管内放置一个铁磁芯或衔铁，衔铁与被测物体的位置相连。在初级线圈上施加一个激励电压信号，该信号在LVDT的次级线圈中产生电磁场。
通过测量两个次级线圈之间的电压差，可以确定衔铁（以及衔铁所连接的物体）的相对位置。当电枢在管子中正好处于中心位置时，电磁场就会抵消，导致没有电压输出。但当电枢偏离零位时，电压及其极性就会发生变化。因此，电压的振幅及其相位角不仅提供了反映远离中心（空）位置的移动量的信息，还提供了其方向。下图说明了线性可变差动变压器的操作，显示了将电压测量转化为位置指示的情况。

这些类型的位置传感器具有良好的精度、分辨率、高灵敏度，并在整个传感范围内提供良好的线性。它们也是无摩擦的，并且可以密封在可能暴露在环境中的条件下使用。
虽然LVDT的功能是跟踪线性运动，但一种称为RVDT（旋转电压差变压器）的等效设备可以跟踪物体的旋转位置。RVDT的功能与LVDT相同，只是在结构的细节上有所不同。
基于涡流的位置传感器
涡流是导电材料在磁场变化的情况下发生的感应电流，是法拉第感应定律的结果。这些电流在闭合回路中流动，反过来又会产生二次磁场。
如果线圈被ay交流电通电产生一次磁场，由于涡流产生的二次磁场的相互作用，可以感应到线圈附近导电材料的存在，从而影响线圈的阻抗。所以，线圈阻抗的变化可以用来确定物体与线圈的距离。
涡流位置传感器的工作对象是导电的物体。大多数涡流传感器的功能是作为接近传感器，旨在确定一个物体已经接近传感器的位置。它们作为位置传感器是有限的，因为它们是全向的，意味着它们可以确定物体与传感器的相对距离，但不能确定物体相对于传感器的方向。
电容式位置传感器
电容式位置传感器依靠检测电容值的变化来确定被测物体的位置。电容器由两块相互分离的板子组成，板子之间有介电材料。使用电容式位置传感器检测物体位置的方法一般有两种——通过改变电容器的介电常数和通过改变电容器板的重叠面积。
在第一种情况下，被测物体附着在介电材料上，随着物体的移动，其相对于电容器板的位置发生变化。随着介电材料的移动，电容器的有效介电常数发生变化，是介电材料部分面积的结果，而余额是空气的介电常数。这种方法提供了一个相对于物体相对位置的线性变化的电容值。
在第二种情况下，不是将物体连接到介电材料上，而是连接到其中一个电容板上。因此，当物体移动位置时，电容板的重叠面积会发生变化，从而再次改变电容值。
改变电容测量物体位置的原理，可以应用于直线和角度方向的运动。
磁致伸缩位置传感器
铁、镍、钴等铁磁材料表现出一种被称为磁致伸缩的特性，这意味着当存在外加磁场时，材料将改变其尺寸或形状。磁致伸缩位置传感器就是利用这一原理来确定物体的位置。
一个可移动的位置磁铁连接到被测物体上。波导由一根导线组成，电流脉冲通过这根导线传输，与位于波导末端的传感器相连。位置磁铁产生一个轴向磁场，这个磁场的场线相对于磁阻线和波导是共面的。当一个电流脉冲被送下波导时，在导线中产生了一个与永磁体（位置磁铁）的轴向磁场相互作用的磁场。磁场相互作用的结果是一种扭曲，这就是所谓的Wiedemann效应。这种扭曲导致导线中的应变，产生一个声波脉冲，该脉冲沿波导传播，并被波导末端的传感器检测到。通过测量电流脉冲启动和检测到声波脉冲之间的经过时间，磁致伸缩位置传感器可以确定位置磁铁的相对位置。
由于声波将从位置磁体所在的位置向两个方向传播（既朝向拾取传感器，又远离传感器），因此在波导的另一端设置了阻尼装置，以吸收远离传感器传播的脉冲，使其不会引起干扰信号反射回拾取传感器。下图为磁阻式位置传感器的工作原理示意图。

就其性质而言，磁致伸缩位置传感器用于检测线性位置。它们可以配备多个位置磁铁，以提供沿同一轴线的多个组件的位置信息。它们是非接触式传感器，由于波导通常被安置在不锈钢或铝管中，因此这些传感器可用于可能存在污染的应用中。此外，即使在波导和位置磁铁之间有障碍物，只要障碍物是由非磁性材料制成，磁阻式位置传感器也能发挥作用。
该传感器有多种输出，包括直流电压、电流、PWM信号和启停数字脉冲。
基于霍尔效应的磁式位置传感器
基于霍尔效应的磁式位置传感器可提供多种输出，包括直流电压、电流、PWM信号和启停数字脉冲。
霍尔效应指出，当一个薄薄的平面电导体有电流流过并置于磁场中时，磁场会对电荷载流子产生冲击，迫使电荷载流子相对聚集在导体的一侧，以平衡磁场的干扰。这种电荷的不平等分布导致导体两边之间产生电位差，称为霍尔电压。这种电动势发生的方向与电流的流动方向和磁场的方向是横向的。如果导体中的电流保持恒定值，霍尔电压的大小将直接反映磁场的强度。
在霍尔效应位置传感器中，被测量其位置的物体与装在传感器轴上的磁铁相连。当物体移动时，磁铁的位置相对于传感器中的霍尔元件发生变化。这种位置的移动会改变施加在霍尔元件上的磁场强度，这反过来又会反映为被测霍尔电压的变化。这样，测量到的霍尔电压就成为物体位置的指标。
光纤位置传感器
光纤位置传感器使用了一根光纤，光纤两端各有一组光电探测器。
光源连接到被观察运动的物体上。在物体位置处射入荧光光纤的光能在光纤中得到反射，并被送到光纤的两端，由光电探测器检测。在两个光电检测器处观测到的测量光功率之比的对数将是物体与光纤末端距离的线性函数，因此该值可用于提供物体的位置信息。
光学位置传感器
光学位置传感器的工作原理有两种。在第一种类型中，光从发射器发射，并被送到传感器另一端的接收器。在第二种类型中，发射的光信号从被监测的物体反射到光源。光线特性的变化（如波长、强度、相位、偏振）被用来确定物体的位置信息。这些类型的传感器可分为三类：
透射式光学编码器
反射式光学编码器
干涉式光学编码器
基于编码器的光学位置传感器可用于线性和旋转运动。
超声波位置传感器
与光学位置传感器类似，超声波位置传感器发出的高频声波通常由压电晶体传感器产生。换能器产生的超声波从被测物体或目标反射到换能器，在那里产生输出信号。超声波传感器可以作为近距离传感器，报告物体在传感器指定范围内的情况，也可以作为位置传感器，提供测距信息。超声波位置传感器的优点是，它们可以与不同材料和表面特征的目标物体一起工作，并能比其他类型的位置传感器在更大的距离内检测到小物体。它们还具有抗振动、抗环境噪声、抗电磁干扰和抗红外辐射的能力。
位置传感器的性能参数
确定位置传感器性能的具体参数将根据所选择的传感器类型而变化，因为基本技术原理因类型而异。需要注意的一些适用于大多数位置传感器的关键规格如下。
测量范围 - 提供可获得测量值的传感器距离范围的指示。
分辨率 - 定义了传感器可以测量的最小位置增量的值。
准确度--衡量测量位置与被测对象实际位置一致的程度。
重复性 - 反映了传感器在一段时间内执行相同测量时，所获得的测量位置值的范围。
线性度--在传感器的输出范围内，测量的输出信号与线性行为的偏差程度。
设备的工作温度范围-传感器抵御其他环境和操作条件的能力，如存在冷凝、污染或机械冲击和振动。
位置传感器的应用
位置传感器的应用很多，是很多自动化过程的核心。
大家熟悉的就是自动洗车。位置传感器用于测量车辆在洗车过程中的位置。这使得清洗设备能够在正确的时间被激活。洗车店要想清洗轮胎，就需要知道轮胎的位置，以及什么时候处于正确的位置，以便涂抹清洁剂或轮胎保护剂。鉴于汽车有各种不同的尺寸，需要位置传感器来检测何时开始和停止清洗过程，以便洗车店能够适应不同的车辆，并且仍然能够有效地清洗所有车辆。
位置传感器还可以用来控制设备。感应式传感器是嵌入道路中的大环线，用于检测左转车道上是否有车辆，以便交通控制系统启动交通灯。有门禁系统的停车场使用位置传感器，当车辆接近停车场时，就会升起闸门。电梯使用位置传感器来检测电梯在特定楼层的位置是否正确，电梯门是否可以安全打开。
自动化生产线中的工业流程使用位置传感器，以确保产品在自动流程步骤发生之前被正确定位，例如在汽车车身上喷漆，或在水瓶中加水。医疗机构的核磁共振成像扫描仪利用位置传感器在扫描或成像开始前确定病人的位置是否正确，并在核磁共振成像机中移动病人。
汽车设计师和工程师使用位置传感器来测量重要的发动机参数，如曲轴位置和节气门位置。
具有扫描和倾斜功能的安防摄像机将使用位置传感器来建立摄像机的相对方向，以确保其正确定向以获得最佳视野。

位置传感器的类型：位置传感器类型有哪些？看完本文你就懂了！

位置传感器可用于测量机器人自身的位置，它能够将感受被测物的位置转换可以输出信号，不但可以检测出位置，还能反映出某种状态的开关，近年来，已被广泛应用在工业领域中。那么，位置传感器有哪几种？今天就带大家一起来了解一下吧！
位置传感器有哪几种？
通常来讲，常见位置传感器的类型不外乎以下几种：
一、浮于自动平衡式位置传感器
二、超声波位置传感器
三、电容式位置传感器
四、压力式位置传感器
位置传感器的工作原理
不同类型的传感器，其工作原理也是不相同的，接下来我们来看看常见的位置传感器，其工作原理都分别是什么吧！
一、电容式位置传感器
它是由两个导体电极组成，因为电极间，待测液位的转变导致静电容的转变来进行测量的。它的敏感元件形状通常有棒状、线状和板状。它受压力、温度影响比较大，这由它的材料确定。有一些产品不但可以测量液位，还能检测自身敏感元件是不是破损、绝缘性是不是降低、电缆和电路的故障等，并给出报警信号。
二、浮于自动平衡式位置传感器
它是运用检测平衡状态下浮子浮力的转变来进行位置测量的。此外，它还能配备微机，使其具有自检、自诊断和远传的功能，它的特点是测量位置的范围宽、精度高。
三、压力式位置传感器
它通常为半导体膜盒结构，根据金属片承受液体压力，运用封入的硅油导压传递给半导体应变片进行物位的测量。此类产品使用变得越来越广泛，如今，已经涌现很多量程大、体积小、精度高和可靠性高的产品。
四、超声波位置传感器
它是一种非接触式位置的产品，对于一些不宜接触测量的场合是最好的选择。它是根据向被测物体表面发射超声波，被其反射后，传感器接受，根据时间和声速来计算其到物体表面的距离。超声波还有一个特性它的频率愈低，随着距离的衰减愈小，可是反射效率也小，因此 需要根据距离、物体表面状况等因素来选择超声波传感器类型。高性能产品能区分出哪些是信号波，哪些是噪声，而且还能在高温和大风的情况下检测液位。
位置传感器在无刷直流电动机中起什么作用?
位置传感器是组成无刷直流电动机系统的三大部分之一，也是区分于有刷直流电动机的主要标志。其作用是检测主转子在运动过程中的位置，将转子磁钢磁极的位置信号转换成电信号，为逻辑开关电路提供正确的换相信息内容，以操纵它们的导通与截止，使电动机电枢绕组中的电流随着转子位置的转变按次序换向，形成气隙中步进式的旋转磁场。
位置传感器有哪几种？看到这里，相信您对位置传感器的认识也能够更加全面一些了吧！伴随着科学技术的飞速发展，位置传感器相关的技术也迎来了比较大的发展与突破，使得位置传感器的使用性能也得到了提升，而位置传感器的种类也随之越发展越多样化，在市场上的应用范围也更加宽泛起来。

位置传感器的类型：曲轴位置传感器的功能与类型

曲轴位置传感器是汽车上重要的传感器之一，英文缩写为CKP，又称为曲轴转角传感器。曲轴位置传感器一旦出现问题，汽车发动机的经济性能和加速性能均会受到很大的影响，严重时还会导致发动机无法启动。
曲轴位置传感器是能够为发动机电子控制单元（ECU）提供一组信号的装置，这一组信号分别为1°信号、上止点信号和判缸信号。

曲轴位置传感器的功能与类型
发动机电子控制单元（ECU）根据曲轴位置传感器提供的信号，确定曲轴所处的位置，保证喷油正时与点火正时的精确进行；同时，曲轴位置传感器中的1°信号也为发动机转速信号，发动机电子控制单元（ECU）根据空气流量计信号和发动机转速信号确定基本喷油量。
根据结构的不同，曲轴位置传感器主要有磁感应式曲轴位置传感器、霍尔式曲轴位置传感器与光电式曲轴位置传感器三大类。下面列出了部分品牌汽车使用的曲轴位置传感器情况。
磁电式：
乐驰（上汽通用五菱）；长安奔奔（长安汽车）；F0与F3（比亚迪）；哈弗（长城汽车）；凯越（上海通用）；本田雅阁、本田锋范、本田奥德赛

霍尔式：
（汽车维修技术网
五菱荣光（上汽通用五菱）；长安之星（长安汽车）；名爵与荣威（上汽集团）；波罗（上汽大众）；捷达（一汽大众）；奥迪A6、奥迪A4、大众高尔夫、大众朗逸；别克君威（上海通用）、英朗（上海通用）；日产奇骏、日产
天籁、日产阳光、丰田凯美瑞、丰田卡罗拉、丰田锐志
光电式：
索纳塔（韩国现代）

位置传感器的类型：曲轴位置传感器的类型有哪些

汽车已经是大家出行的必备工具了，当然汽车知识是必不可少的，为方便大家了解这些知识，那么今天汽车维修网小编给大家介绍一下关于曲轴位置传感器的类型有哪些这个问题吧，有兴趣的小伙伴可以了解一下或许对你有所帮助哦。
　　曲轴传感器一般有三种类型：磁电感应式、霍尔效应式和光电式。曲轴位置传感器的作用就是确定曲轴的位置，也就是曲轴的转角。它一般情况下要配合凸轮轴位置传感器一块来工作--确定基本点火时刻。

曲轴位置传感器的类型下面：
1、磁电感应式：
磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器分上、下两层安装在分电器内。传感器由永磁感应检查线圈和转子(正时转子和转速转子)组成，转子随分电器轴一块旋转。正时转子有一、二或四个齿等多种形式，转速转子为24个齿。永磁感应检查线圈固定在分电器体上。若已知转速传感器信号和曲轴位置传感器信号，以及各缸的工作顺序，就可知道各缸的曲轴位置。磁电感应式转速传感器和曲轴位置传感器的转子信号盘也可安装在曲轴或凸轮轴上。
（汽车维修技术网 原创
2、霍尔效应式：
霍尔效应式转速传感器和曲轴位置传感器是一种借助于霍尔效应的信号发生器。霍尔信号发生器安装在分电器内，与分火头同轴，由封装的霍尔芯片和永久磁铁作成整体固定在分电器盘上。触发叶轮上的缺口数和发动机气缸数相似。当触发叶轮上的叶片进到永久磁铁与霍尔元件之间，霍尔触发器的磁场被叶片旁路，这个时候不造成霍尔电压，传感器无输出信号；当触发叶轮上的缺口部分进到永久磁铁和霍尔元件之间时，磁力线进到霍尔元件，霍尔电压上升，传感器输出电压信号。
3、光电式：
光电式曲轴位置传感器大多数装在分电器内，由信号发生器和带光孔的信号盘组成。其信号盘与分电器轴一块运转，信号盘外圈有360条光刻缝隙，造成曲轴转角 1°的信号；稍靠内有距离 60°均布的6个光孔，造成曲轴转角120°的信号，其中1个光孔较宽，用以造成同比于1缸上止点的信号。信号发生器安装在分电器壳体上，由二只发光二极管、二只光敏二极管和电路组成。发光二极管正对着光敏二极管。信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间，因为信号盘上有光孔，则造成透光和遮光交替变化现象。当发光二极管的光束照到光敏二极管时，光敏二极管造成电压；当发光二极管光束被挡住时，光敏二极管电压为0。这些电压信号经电路部分整形放大后，即向电子调节单元输送曲轴转角为1°和120°时的信号，电子调节单元根据这些信号计算发动机转速和曲轴位置。