非接触式位置传感器按其工作原理主要分为电磁式、光电式、电容式、气压式和超声波式。其基本工作原理可用图5-50表示。这里重点介绍前两种较常用的非接触式位置传感器。

图5-50 非接触式位置传感器的分类与基本工作原理

1.电磁式传感器

当一个永久磁铁或一个通有高频电流的线圈接近一个铁磁体时，它们的磁力线分布将发生变化，因此，可以用另一组线圈检测这种变化。当铁磁体靠近或远离磁场时，它所引起的磁通量变化将在线圈中感应出一个电流脉冲，其幅值正比于磁通的变化率。变磁路气隙式电感传感器就是其中一种。图5-51所示为变磁路气隙式电感传感器的结构形式。活动衔铁和铁心都由截面积相等的高磁导率材料做成，线圈绕在铁心上，衔铁和铁心间有一气隙δ₀。当活动衔铁作纵向位移时，气隙δ发生变化，从而使铁心磁路中的磁阻发生变化，磁阻的变化将使线圈的电感量发生变化。这样，活动衔铁的位移量与线圈的电感量之间存在一定的对应关系，只要调出线圈的电感变化就可以得知位移量的大小。

图5-51 变磁路气隙式电感 传感器的结构形式

2.光电式传感器(www.daowen.com)

这种传感器具有体积小、可靠性高、检测位置精度高、响应速度快、易与TTL及CMOS电路兼容等优点，它分为透光型和反射型两种。

在透光型光电传感器中，发光器件和受光器件相对放置，中间留有间隙。当被测物体到达这一间隙时，发射光被遮住，从而接收器件（光敏元件）便可检测出物体已经到达。这种传感器的接口电路如图5-52a所示。

反射型光电传感器发出的光经被测物体反射后再落到检测器件上，它的基本情况大致与透射型传感器相似，但由于是检测反射光，所以得到的输出电流较小。另外，对于不同的物体表面，信噪比也不一样，因此，设定限幅电平就显得非常重要。图5-52b表示这种传感器的典型应用，它的电路和透射型传感器大致相同，只是接收器的发射极电阻用得较大，且为可调，这主要是因为反射型光电传感器的光电流较小且有很大分散性。

图5-52 光电传感器原理

a）透光式光电开关 b）反射式光电开关