Der Kontakt-Verschiebungssensor misst die Verschiebung, indem er das gemessene Objekt direkt berührt und seine physikalischen Veränderungen erkennt, wobei LVDT (Linear Variable Differential Transformer) und Potentiometer zwei typische Repräsentationen sind und wie folgt funktionieren:
LVDT-Verschiebungssensor: Basierend auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion, bestehend aus einer Primärspule, zwei rückwärts verbundenen Sekundärspulen, einem beweglichen Eisenkern und einem Spulenskelett. Nachdem die Primärspule in die Wechselstrom-Stimulationsspannung gelangt, erzeugt sich ein wechselndes Magnetfeld. Wenn sich der Eisenkern im Zentrum der Spule befindet, sind die beiden Sekundärspulen gleich groß und die Ausgangsspannung ist null. Wenn der Kern vom Zentrum abweicht, wird die Kopplung mit einer Sekundärspule verstärkt und die Kopplung mit der anderen geschwächt, was zu einer Ausgangsspannungsdifferenz führt, deren Amplitude positiv proportional zur Verschiebung des Kerns ist und die Phase zeigt die Verschiebungsrichtung an. Diese Konstruktion verbessert die Empfindlichkeit und Linearität durch Differenzausgang, und der Eisenkern und die Spule haben keinen direkten Kontakt, reibungsfrei, lange Lebensdauer und hohe Auflösung, geeignet für industrielle Szenarien mit hoher Präzision und langer Lebensdauer, wie die Überwachung der Gasstangenposition von Flugmotoren.
Potentiometrischer Verschiebungssensor: Nutzen Sie die Eigenschaft, dass sich die Widerstandswerte mit der Position des Gleitkontakts ändern, bestehend aus einer Widerstandsbahn und einer abnehmbaren Bürste. Wenn sich das gemessene Objekt verschiebt, schiebt die Bürste auf der Widerstandsbahn und ändert die Widerstandslänge der Anschlussschaltung, wodurch ein Spannungssignal ausgegeben wird, das proportional zur Verschiebung ist. Seine Struktur ist einfach und kostengünstig, aber aufgrund der Reibungsverlust der Kontaktmessung ist die Lebensdauer und die Genauigkeit relativ begrenzt und wird häufig für kostensensitive Szenarien verwendet, die keine hohen Genauigkeitsanforderungen haben, wie die einfache mechanische Verschiebungsüberwachung.
LVDT ermöglicht eine hochpräzise Messung mittels kontaktloser elektromagnetischer Induktion, während das Potentiometer auf Kontaktwiderstandsänderungen basiert, um die Verschiebung zu erkennen, die jeweils eine hochpräzise und kostengünstige technologische Route in Kontaktverschiebungssensoren darstellen.