非接触式传感器测量仪器的种类与选择方法

2026.03.18

非接触式传感器无需接触被测物即可测量位移、距离、角度、形状、温度和有无等信息。它适合柔软、微小、高速移动、高温或容易损伤的对象，也便于在线自动测量。

非接触测量的主要优点

由于不产生接触力，可避免工件变形和表面损伤，也没有接触子磨损。通过合理配置传感器、夹具和数据处理，还可以实现高速采样、远距离测量和自动判定。

另一方面，反射率、颜色、表面粗糙度、透明度、外部光、温度和安装角度可能影响信号，因此必须根据对象和环境选择测量原理。

利用三角测量或共焦等方式测量距离和位移。适合高度、厚度、翘曲和段差测量，但需要确认颜色、光泽、倾斜面和透明体对测量的影响。

向反射面照射光，根据返回光的位置变化测量微小角度。适合反射镜、精密平台、主轴和光学部件的俯仰、横摆和角度稳定性评价。

通过同时测量相对的两个表面，可将两面的角度差作为平行度进行数值化。适用于压合、粘接、模具、光通信部件和装配工序的平行调整。

利用相机和图像处理检测位置、尺寸、形状、缺陷和字符。视野范围广，但分辨率、镜头畸变、照明和标定会影响结果。

超声波适合液位和较远距离检测；电涡流适合导电金属的高速位移测量；电容式传感器适合微小距离和厚度测量。每种方式对材料和环境都有不同限制。

根据物体辐射的红外能量估算温度，适合移动、高温或无法接触的对象。发射率、测量距离和视场内背景会影响测量值。

首先明确测量对象是距离、位移、角度、平行度、形状还是温度，然后确认量程、分辨率、精度、重复性、响应速度和采样频率。

还应确认材料、反射率、表面粗糙度、颜色、透明度、测量面尺寸、运动速度、安装空间、工作距离、环境光、振动、温度和粉尘等实际条件。

目录规格通常是在规定条件下获得的。正式选型前，最好使用实际工件进行验证，并确认异常值处理、滤波、平均化、维护和校准方法。

非接触式传感器可减少损伤和磨损，并支持高速与自动化测量，但测量原理必须与材料、表面状态和使用环境匹配。将测量目标、必要精度、速度和安装条件整理成清单，有助于避免选型错误。

需要进行非接触角度或姿态测量时，可查看自准直仪产品；需要测量相对两面的平行度时，可参考平行度传感器 KW-0007。