在电磁学领域，我们可以将许多物理量如位移、位置、液位、尺寸、流量、速度、振动等转化为电学量，从而方便了定量检测、信息传输和处理。这种技术被广泛运用于生产和日常生活中，特别是在位移传感器方面。它不仅能够提高产品质量和工作效率，还可以为人们的生活带来更多便利。
位移传感器，也称为线性传感器，是一种金属传感器，用于将不同的物理量转换为电量。位移是与物体在运动中位置移动相关的量，这个量的测量范围非常广泛。实际上，对于不同的位移测量方法，应变式、电感式、差动变压器式、涡流式和霍尔式传感器通常用于检测小位移，但是当需要测量大位移时，需要使用传感同步器、光栅、栅栏和磁栅等传感技术。因此，选择适当的位移传感器非常重要，并且需要根据实际需求进行合理的选择。
光栅传感器是一种具有众多优点的先进传感技术，能够实现数字化，并具有高精度，分辨率最高可达纳米级。同时，它还具有抗干扰能力强、无人工读数误差、安装方便、使用可靠等特点。因此，不仅在机床加工、检测仪器等行业广泛应用，而且在其他领域也有重要的应用价值。光栅传感器的优势不仅使其成为机械制造和质量检测领域的理想选择，同时也大大提高了工作效率和准确性。
位移传感器的分类及原理
按照工作原理分为：
电位式位移传感器
电位器位移传感器是一种将机械位移转换为电阻或电压输出的元件，可以通过线性或任意函数关系来实现。普通直线电位器和圆形电位器分别适用于直线位移和角位移传感器。然而，要准确地测量位移，就必须确定电阻变化和位移变化之间的关系。电位器位移传感器的移动刷与被测物体连接，可以实现准确的位移测量。
当物体发生位移时，它会导致电位器的移动端电阻发生变化。这种电阻变化是位移值的反映，而阻值的增减则意味着位移方向的不同。在实际应用中，电位器通常被用于将电源电压转化为可用的电压输出。对于绕线电位器而言，它的输出特性也呈现出阶梯状，因为连续移动电刷的过程中，电阻以匝电阻为阶梯逐渐变化。这种特性的存在，使得电位器在各种场合下都具备非常重要的应用前景。
如果您打算将这种位移传感器用作伺服系统中的位移反馈元件，一定要注意阶跃电压的大小，因为过大的阶跃电压会导致系统振荡。因此，在制造电位计时，应当尽可能减少每匝的电阻值，从而避免这样的情况发生。但是，我们也要注意到电位计传感器的另一个主要缺点就是容易磨损，这点需要特别注意。但是，电位计传感器的优点在于结构简单，输出信号强，使用方便，而且价格低廉，这些因素都非常适合一些较为简单的应用场景。
磁伸缩位移传感器
采用内部非接触式测控技术，我们可以高精度地检测活动磁环的绝对位置，同时还能准确测量被检测产品的位移值。这项技术不仅具有高度的精度和稳定性，还能够提高生产效率，确保产品质量。所以，如果你想要采用最先进的测控技术，那么内部非接触式测控技术肯定是你不可或缺的选择。
使用磁致伸缩原理，这种高精度测量技术可以在两个不同的磁场交叉产生的应变脉冲信号中准确测量位置。它采用特殊的磁致伸缩材料制成的敏感元件，嵌入波导管中进行测量。 在测量过程中，电子室产生电流脉冲，波导管内传输，产生一个圆周磁场。当磁场交叉活动磁环时，波导管内会产生应变机械波脉冲信号。这种应变机械波脉冲信号具有固定的速度和声音，因为磁致伸缩的作用。这种技术准确、可靠，是许多应用领域中的首选。
波导管中的应变机械波脉冲信号传输时间与活动磁环与电子室的距离呈正比关系。测量时间可以精准地确定这个距离。这种信号输出是一个真正的绝对值，而不是放大或比例信号。因此，不存在信号漂移或变化，无需定期重标。这项技术具有高度准确性和稳定性，是一种非常可靠的测量方法。通过其应用，在工业生产和科学研究领域中，可以获得精确的测量结果。
磁性伸缩位移传感器是一种高精度、长行程绝对位置测量的位移传感器，其制造原理基于磁性伸缩技术。 它采用内部非接触测量方法，即使在恶劣的工业环境中，如油性溃疡、灰尘或其他污染场合，也能够正常工作。此传感器采用活动磁环对测量区域进行检测，没有直接接触传感器本身，因此不会受到摩擦和磨损的影响。这使得磁性伸缩位移传感器不仅具有高精度的测量能力，还能保持长期稳定和可靠性。
传感器采用先进的高科技材料和电子处理技术，使得它们可以在高温、高压、高振荡等极端环境中应用。这些传感器输出的信号为绝对位移值，即使在电源中止后重新连接，数据也不会丢失，更无需重新校准。传感器的敏感元件采用非接触式设计，即使反复检测也不会造成任何磨损，从而大大提高了检测的可靠性和使用寿命。传感器的行程可达到3米或更长，具有0.05%F·S的标称精度，对于超过1米的行程，精度甚至可以达到0.02%F·S，重复性精度更可高达0.002%F·S。这些优秀的性能和可靠性，使得传感器在各个领域得到了广泛的应用。
按照运动方式来划分
线性位移传感器
直线位移传感器是一种重要的电子元件，它能够将机械位移转化为电信号，从而实现精准测量和控制。按照常规设计，传感器的固定部分设有可变电阻滑轨，通过滑片的移动来测量不同电阻值，从而反映出位移数据。传感器连接稳态DC电压，允许微电流通过，其间的电压与滑轨的运动长度成正比。与使用传感器作为分压器相比，通常需要对滑轨总电阻精度要求更高，因为温度变化可能会对电阻值造成影响。采用这种技术，则可有效降低滑轨总电阻精度的要求，提高测量精度和稳定性。
角位移传感器
使用角度位移传感器来处理障碍物是一种非常有效的方法。这种技术通过控制轮子来间接地发现障碍物。操作方法十分简单：当电机角度传感器结构运行时，如果齿轮不转动，那么你的机器就被障碍物挡住了。不过要注意，这种技术需要确保运动的轮子不能太过滑动，否则会失效。为此，我们可以通过连接一个空的齿轮来解决这个问题。这个轮子不是由电机驱动的，而是由装置的运动驱动的。如果驱动轮停止，它将被驱动。这项技术简单实用，非常适用于障碍物处理。
根据检测材料进行分类
霍耳式位移传感器
霍尔元件测量原理基于一个简单的概念：在均匀梯度的磁场中，霍尔元件的输出电势与位移成正比。通过保持激励电流不变，并在磁场中移动，我们可以测量位移并计算输出电势。灵敏度与磁场梯度成正比，而梯度变化的均匀程度则决定了霍尔电势与位移之间的线性关系。这样的原理使得霍尔元件能够以极高的精度进行测量，从而在许多应用中发挥着重要的作用。
光位移传感器
它根据被测物体阻挡的光通量来测量物体的位移或几何尺寸。特点是属于非接触式测量，可以连续测量。光电位移传感器常用于连续测量电线直径或边缘位置控制系统中的边缘位置传感器。
位移传感器的选型
选择位移式传感器，应满足以下指标要求：
1、提高测量准确性的技术指标——灵敏度。
对于仪器来说，灵敏度越高，越能感知周围环境的微小变化，从而输出更准确的数据。尤其在加速度变化较大的环境下，高灵敏度可以更方便地进行测量。
2、零点温度——环境温度变化对测量的影响。
当温度变化10℃时，零平衡随之改变的百分比会对输出结果产生影响，称为输入漂移。在选择传感器时，需要根据实际情况考虑其性能。
3、有效频带——传感器可测量的频带范围。
传感器的带宽越宽，能够测量的运动范围就越大。例如，数百个带宽可以测量振动，而50个带宽则可测量倾角。
4、输出方式——数字输出和模拟输出两种方式。
数字输出适用于数字仪器，如计算机等。而模拟输出则适用于需要将结果转化为电压、电流等信号的仪器。
5、量程——根据实际情况选择不同的量程，以尽可能提高测量精度。
对于不同类型的运动，所需量程也不同。
6、极限过载——传感器可承受的最大负荷。
当负载超过此值时，传感器将永久损坏，因此需要在选购时特别注意。
7、增益——传感器原始信号输出的放大倍率。
选择合适的增益可以使仪器的测量精度更高。
位移传感器种类繁多，应用领域不断扩大。与此同时，基于OEM的LVDT技术、超声波技术、磁致伸缩技术、光纤技术、时网技术等越来越多的创新技术被应用到传感器中。位移传感器技术取得了突破。随着技术的进步，各种传感器的性能大大提高，成本大大降低，从而大大扩大了应用范围，形成了快速增长的产业。