科创中国

行业领域

高端装备制造产业,制造业

需求背景

1. 需求解决的技术问题

研究开发一种非接触式开度传感器，用于测量各种机械精确移动位移。要求解决在空气、液压油和污水等不同介质中非接触式精确测量问题。

2. 技术需求提出背景及技术应用领域

位移传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中，位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。按被测变量变换的形式不同，位移传感器可分为模拟式和数字式两种。模拟式又可分为物性型和结构型两种。常用位移传感器以模拟式结构型居多，包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统，这种传感器发展迅速，应用日益广泛。而随着智能手机和物联网（IoT）等技术服务需求的增长，非接触式感应应用场景得以扩大；预计非接触式感应市场将从2020年的68亿美元增长到2025年的153亿美元。

目前位移传感器主要的类型为：

（1）导电塑料位移传感器

用特殊工艺将DAP（邻苯二甲酸二稀丙脂）电阻浆料覆在绝缘机体上，加热聚合成电阻膜，或将DAP电阻粉热塑压在绝缘基体的凹槽内形成的实心体作为电阻体。特点是：平滑性好、分辩力优异耐磨性好、寿命长、动噪声小、可靠性极高、耐化学腐蚀。用于宇宙装置、导弹、飞机雷达天线的伺服系统等。

（2）绕线位移传感器：是将康铜丝或镍铬合金丝作为电阻体，并把它绕在绝缘骨架上制成。绕线电位器特点是接触电 阻小，精度高，温度系数小，其缺点是分辨力差，阻值偏低，高频特性差。主要用作分压器、变阻器、仪器中调零和工作点等。

（3）金属玻璃铀位移传感器：

用丝网印刷法按照一定图形，将金属玻璃铀电阻浆料涂覆在陶瓷基体上，经高温烧结而成。特点是：阻值范围宽，耐热性好，过载能力强，耐潮，耐磨等都很好，是很有前途的电位器品种，缺点是接触电阻和电流噪声大。

（4）金属膜位移传感器

金属膜电位器的电阻体可由合金膜、金属氧化膜、金属箔等分别组成。特点是分辨力高、耐高温、温度系数小、动噪声小、平滑性好。

（5）磁敏式位移传感器

消除了机械接触，寿命长、可靠性高，缺点：对工作环境要求较高。

（6）光电式位移传感器

消除了机械接触，寿命长、可靠性高，缺点：数字信号输出，处理烦琐。

（7）磁致伸缩式位移传感器

磁致伸缩位移（液位）传感器，通过内部非接触式的测控技术精确地检测活动磁环的绝对位置来测量被检测产品的实际位移值的。

（8）数字激光位移传感器

激光位移传感器可精确非接触测量被测物体的位置、位移等变化，主要应用于检测物的位移、厚度、振动、距离、直径等几何量的测量。

需解决的主要技术难题

3. 技术难点

（1）非接触式测量各种机械精确移动位移；

（2）要求在空气、液压油和污水等不同介质中精确测量。

期望实现的主要技术目标

4. 主要技术经济指标

（1）研发新型非接触式位移传感器；

（2）要求在空气、液压油及污水等不同介质中保证测量精度。

处理进度