原理利用各种元件检测对象物的物理变化量,通过将该变化量换算为距离,来测量从传感器到对象物的距离位移的机器。根据使用元件不同,分为光学式位移传感器、线性接近传感器、超声波位移传感器等。
分类①光学式位移传感器(智能传感器ZX-L-N系列等)
●概要
光源发出的光通过透镜进行聚光,并照射到物体上。
物体发出的反射光通过受光透镜集中到一维的位置检测元件(PSD)*上。如果物体的位置(距离测定器的距离)发生变化,PSD上成像位置将不同;如果PSD的两个输出平衡发生变化,PSD上的成像位置将不同,PSD的两个输出平衡会再次发生变化。
如果将这两个输出作为A、B,计算A/(A+B),并加上适当的拉线系数‘k’和残留误差‘C’,可求得

测得的值不是照度(亮度),而是A、B两个输出的位移量,因此即使与测定对象物之间的距离发生变
化,受光光量发生变化也不会受影响,可以得到与距离的差、位置的偏移成比例的线性输出。

●PSD方式与CCD(CMOS)方式
PSD方式的原理特长:
将对象物上的光点光束投影到受光元件上时的重心位置换算为距离
CCD(CMOS)方式的原理特长:
分别检测对象物上的光点光束投影到受光元件上时的CCD(CMOS)的各像素的光量,并换算为距离。

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●正反射方式和扩散反射方式
正反射方式
扩散反射方式
直接接受来自物体的正反射光的方式,对金属等表面有光泽的检测体也能稳定测量。
投光光束面对测定面垂直投光,并接受反射光中的扩散反射光的方式,可以扩大测定范围。

②线性接近传感器(智能传感器ZX-E系列等)

线圈中如通过交流电,则会产生磁通,如通过金属对象物,则会在对象物中产生一种涡电流,发出磁通,防止这种变化。
其结果将使线圈的感应发生变化。
这种感应的变化量是线圈与对象物之间距离的函数,作为结果,能测量对象物的距离位移。
③超声波位移传感器
由送波器向对象物发送超声波,通过受波器来接收其反射波。通过计算超声波从发送到接收为止所需的时间与音速之间的关系,来计算距离的方式。
位移传感器术语解说
本页是关于「光学式线性传感器」的术语说明。
采用其他方式、原理的传感器的「术语」,请参见相应各机型的登载页。
分辨率
在测定对象物静止时,以距离来换算线性输出的摆动幅度,区别在数字输出时数据偏差的幅度和分辨率,称为重复精度。
直线性(线性)
线性输出相对于理想直线的误差。
通常将其与整个测定范围(Full Scale:FS)相比,以百分比的形式来表示,如1%FS…。
温度特性
对应环境温度变化的线性输出变动量。
通常将其与整个测定范围(Full Scale:FS)相比,以□%FS/℃的形式来表现。
例)0.03%FS/℃(FS=20mm)
响应时间
物体的位移和宽度是在步进变化时的线性输出。为了使模拟输出在10~90%内变化,以「响应时间」来表现所需的时间。

[1]
下图为一般的「位移」「响应时间」「分辨率」的关系。

希望正确测定位移时,请推迟响应时间的设定。 (这时响应性降低) 希望得到快速响应性时,请加快响应时间的设定。 (这时分辨率降低)
应用用于手机上:当接通电话时,如果挡住距离感应器(在辅助摄像头和光线感应器之间的不明显的小长方形)的话,屏幕会变黑。也就是在你接电话时,屏幕会变黑,节约电。 5230上也有这个,接打电话时,感应器贴近皮肤,触摸屏就无效了,是为了防止误操作,因为是触摸屏幕,还是很有用的。