文章專欄
2026-10-27

直線位移感測器怎麼選?電位計、磁致伸縮與非接觸式位移感測器完整比較

在工業自動化設備、CNC 工具機、射出成型機、油壓機械及精密量測系統中,直線位移感測器(Linear Position Sensor) 是重要的位置量測元件,主要用於偵測機械部件沿直線方向移動的位置、距離及位移變化,提供設備控制與定位所需的回授訊號。

當工業機械需要精確控制油壓缸行程、射出機模板位置、機械滑台移動距離或加工設備的位置時,通常需要透過適當的位移感測器,將機械位置轉換成電氣訊號,再傳送至 PLC、控制器或其他量測系統。

目前常見的工業直線位移感測技術,包含電位計式、磁致伸縮式、電感式及其他非接觸式感測方式。不同技術在量測原理、機械磨耗、行程範圍、精度及環境適應性方面各有特色。

德國 NOVOTECHNIK 是專業的位置感測元件製造商,提供直線電位計、磁致伸縮位移感測器、非接觸式電感位移感測器及角度感測器,廣泛應用於工業機械、油壓設備、射出成型及自動化控制領域。

然而,許多工程師在選擇位移感測器時,常有以下疑問:

  • 直線位移感測器是什麼?工作原理為何?

  • 直線電位計與磁致伸縮位移感測器有什麼不同?

  • 非接觸式位移感測器一定比電位計好嗎?

  • 油壓缸與射出機應該選擇哪種位移感測器?

  • 位移感測器的解析度、線性度與精度如何判斷?

  • NOVOTECHNIK TLH、LWH、TP1、TH1 與 TF1 系列有什麼差別?

本文由台晉股份有限公司整理直線位移感測器的基本原理、技術比較、產品系列、工業應用及選型注意事項,協助機械製造商、自動化設備工程師與企業採購人員選擇適合的感測方案。

一、直線位移感測器是什麼?有哪些主要用途?

直線位移感測器是一種用來量測物體沿直線方向位置或位移的感測元件,可將機械移動量轉換成電阻比例、電壓、電流或數位訊號,提供控制系統進行位置監控與回授控制。

與只能判斷物體是否到位的開關式感測器不同,直線位移感測器通常能提供連續的位置資訊。

例如,近接開關主要用來確認某個金屬零件是否到達指定位置;直線位移感測器則可以量測滑台目前移動到多少毫米的位置。

直線位移感測器的五大主要用途

1. 機械位置量測

偵測機械滑台、移動平台或其他直線機構的位置。

2. 油壓缸行程控制

量測油壓缸活塞位置,提供位置回授與行程控制所需資訊。

3. 射出機位置控制

應用於射出機模板、射出機構、模具位置及其他直線運動機構。

4. 工業設備閉迴路控制

將感測器訊號傳送至控制器,配合設備控制系統進行位置調整。

5. 精密量測與測試設備

用於材料位移、機械變形、測試治具及部分量測設備。

常見工業應用

  • 射出成型機

  • 油壓機械與油壓缸

  • CNC 工具機

  • 沖壓與金屬成型設備

  • 木工機械

  • 包裝機械

  • 紡織機械

  • 自動化滑台

  • 精密檢測設備

  • 工業移動機械

由於不同設備的移動行程、精度要求及工作環境差異很大,因此選擇感測器時,必須先確認實際機械量測需求。

二、直線位移感測器有哪些種類?三大技術原理比較

常見的直線位移感測技術,可以依量測原理分為電位計式、磁致伸縮式及其他非接觸式技術。

需要特別注意:

磁致伸縮式本身就是非接觸式位移感測技術之一。

因此,電位計、磁致伸縮與非接觸式感測器,並不是完全平行的三種分類。

本文將比較:

  1. 電位計式位移感測器

  2. 磁致伸縮式非接觸位移感測器

  3. 電感式及其他非接觸位移感測器

三大直線位移感測技術比較

比較項目 電位計式 磁致伸縮式 電感式非接觸
主要原理 電阻軌道與滑動接點 磁致伸縮效應與傳播時間 電磁感應或耦合變化
量測接觸方式 內部滑動接點接觸 感測元件與位置磁環不直接接觸 感測元件非接觸式量測
機械磨耗 存在接點磨耗 感測原理無接點磨耗 感測原理無接點磨耗
位置資訊 可提供絕對位置 通常提供絕對位置 依設計可提供絕對位置
量測行程 依型號,可達數公尺 依型號,可達數公尺 依技術及型號
訊號形式 常見電阻比率/電壓比例 類比與數位介面 類比與數位介面
主要優勢 架構直接、整合方式簡單 長行程、無接點磨耗 無接點磨耗、適合特定動態應用
主要限制 滑動接點與機械連動磨耗 需配置相容位置磁環及安裝空間 需符合感測方式與安裝條件
NOVOTECHNIK 代表產品 TLH、LWH、TEX TP1、TH1、TM1 TF1、LS1

選型建議: 如果希望採用結構相對直接、方便取得位置比例訊號的方案,可以先評估直線電位計。

如果設備需要長行程、頻繁往復運動及減少感測元件接觸磨耗,可以評估磁致伸縮式產品。

如果需要高動態、非接觸式位置量測,或對特定磁場干擾條件有要求,則可評估適當的電感式位移感測器。

三、直線電位計是什麼?工作原理與主要特色

直線電位計(Linear Potentiometer)是一種利用滑動接點與電阻軌道相對位置變化,產生位置比例訊號的位移感測元件。

直線電位計的內部通常具有電阻軌道與滑動接點。

當機械部件帶動感測器推桿或滑動機構移動時,內部滑動接點也會沿電阻軌道改變位置,讓輸出訊號對應到不同的位移位置。

1. 直線電位計工作原理

以三端式電位計為例:

  1. 在電阻軌道兩端施加適當的參考電壓。

  2. 機械運動帶動滑動接點移動。

  3. 滑動接點改變電阻分壓比例。

  4. 輸出端取得與位置相關的電壓。

  5. 控制系統依訊號換算實際位移。

在理想線性條件、負載影響可忽略時,輸出電壓與滑動接點的位置大致呈比例關係。

這種感測方式可以直接提供位置資訊,不需要像增量式編碼器一樣,完全依靠脈衝累計才能得知相對位置。

2. 直線電位計有哪些優點?

量測原理直接

透過電阻分壓方式反映位置,方便在相容的量測電路中使用。

具有絕對位置特性

在適當供電與訊號讀取條件下,可以直接得到對應位置的電氣訊號。

產品形式多樣

可依設備需求選擇推桿式、無桿滑動式或具有球接頭的設計。

適合多種工業機械

廣泛應用於設備位置控制、製程量測及一般機械行程回授。

可依需求選擇不同量測範圍

NOVOTECHNIK 提供不同尺寸與行程的直線電位計,從短行程機械位移到數公尺的量測需求皆有對應產品。

3. 直線電位計有哪些限制?

由於電位計式感測器使用滑動接點,長時間操作可能產生機械磨耗。

此外,如果感測器推桿或滑動結構受到不適當側向力量,也可能增加接點與機械部件的負擔。

因此,應留意:

  • 感測器機械壽命

  • 滑動接點磨耗

  • 推桿與機械連動方式

  • 側向負載

  • 工作環境與防護等級

  • 輸出電路的負載阻抗

4. NOVOTECHNIK 直線電位計有哪些系列?

台晉提供多種 NOVOTECHNIK 直線電位計,包含:

T/TS/TR/TRS 系列

適用於不同短行程位移與探針式量測需求,部分版本具有彈簧復歸功能。

TEX 系列

採緊湊式推桿設計,適合短行程位置量測。

依台晉產品資料,有效行程約為 10~300 mm,部分型號線性度可達 ±0.05%,適合機械設備及測試用途。

TX2 系列

提供具備較高環境防護能力的短行程電位計產品,可依型號評估特殊機械環境使用。

LWH 系列

採用推桿式結構,適合需要直接機械連動的位移量測。

部分型號最大量測行程達 900 mm,防護等級可達 IP55。

LWG 系列

具有球接頭連接設計,可配合特定機械連動方式,減少不適當側向負載造成的影響。

LWX 系列

針對工業環境設計的直線電位計產品,部分型號具有 IP67 防護等級。

TLH 系列

採無推桿的側向滑動設計,最大量測行程可達 3,000 mm,適合需要沿直線導軌量測位置的工業設備。

相關產品:

NOVOTECHNIK 直線電位計產品列表

四、磁致伸縮位移感測器是什麼?工作原理與主要優點

磁致伸縮位移感測器(Magnetostrictive Position Sensor)是利用磁場與磁致伸縮效應進行位置量測的非接觸式感測元件,可透過訊號傳播時間計算位置磁環或位置磁塊所在的位置。

這種技術適合需要長行程、頻繁運動及高可靠度位置回授的工業設備。

NOVOTECHNIK 的 NOVOSTRICTIVE 技術,即是磁致伸縮式位置量測技術之一。

1. 磁致伸縮位移感測器如何運作?

磁致伸縮式感測器內部通常具有導波元件,並使用位置磁環或位置磁塊標示被測位置。

當電子電路向導波元件發出電流脈衝時,會產生瞬間磁場。

此磁場與位置磁環產生的磁場相互作用,在導波元件中形成可傳播的機械扭轉波。

感測器偵測訊號傳播時間,並換算位置磁環與量測基準之間的距離。

基本流程如下:

  1. 感測器產生電流脈衝。

  2. 導波元件周圍形成磁場。

  3. 脈衝磁場與位置磁環磁場相互作用。

  4. 導波元件產生機械扭轉波。

  5. 系統量測傳播時間。

  6. 電子電路換算出直線位置。

磁致伸縮感測器是在導波元件中利用機械波傳播進行位置量測,與利用空氣中聲波反射測距的超音波感測器不同。

2. 磁致伸縮式位移感測器有哪些優點?

非接觸式量測

位置磁環或磁塊不需要與內部感測導波元件產生滑動電氣接點。

減少感測元件磨耗

沒有電位計式滑動電阻接點,可以降低相應的接點磨耗問題。

適合長行程量測

依不同系列,可用於較長距離的直線位置量測。

絕對式位置輸出

可提供對應實際位置的訊號,適合需要在上電後取得絕對位置資訊的設備。

支援多種工業介面

依型號提供電壓、電流、SSI、CANopen、IO-Link 或其他訊號形式。

3. 磁致伸縮式位移感測器有哪些限制?

雖然量測原理沒有電阻滑動接點磨耗,但仍需要確認:

  • 位置磁環與感測本體的相容性

  • 磁環安裝間距

  • 行程與有效量測範圍

  • 外部磁場影響

  • 位置磁塊的移動路徑

  • 工作溫度

  • 機械振動與環境條件

非接觸式並不代表整個設備完全沒有任何機械磨耗,實際使用壽命仍需依產品及整體機構條件評估。

4. NOVOTECHNIK TP1 系列

TP1 是非接觸式磁致伸縮直線位移感測器。

依台晉現有產品資料:

  • 感測原理:NOVOSTRICTIVE 磁致伸縮

  • 有效行程:50~4,250 mm

  • 解析度:部分型號可達 1 µm

  • 輸出介面:依型號提供電壓、電流、SSI、IO-Link、CANopen 等

  • 防護等級:依型號可達 IP67/IP68

  • 工作溫度:約 -40°C~85°C

TP1 適合工業機械、自動化滑台、射出成型及需要長行程位置量測的設備。

5. NOVOTECHNIK TH1 系列

TH1 同樣採用磁致伸縮量測技術,但使用棒型結構。

此類設計適合油壓缸、氣壓缸及其他需要將位置感測元件整合至缸體內部的應用。

依台晉產品資料,TH1 系列最大量測行程可達 4,250 mm。

安裝時必須依實際油壓缸構造,確認感測棒、位置磁環、密封、耐壓與固定條件。

6. NOVOTECHNIK TM1 系列

TM1 為緊湊型磁致伸縮位移感測器,適合部分油壓機械與移動式設備。

依台晉產品資料,TM1 系列具有以下特色:

  • 有效行程:50~2,000 mm

  • 磁致伸縮非接觸式量測

  • 可依型號提供電壓、電流、CANopen、CAN SAE J1939 等訊號

  • 不同版本具有 IP67、IP69 等環境防護規格

  • 部分型號工作溫度範圍可達 -40°C~105°C

選型建議: 如果設備需要長行程、頻繁往復移動,或必須在油壓缸內進行位置回授,可優先評估 TP1、TH1 或 TM1 等磁致伸縮式系列。

相關產品:

NOVOTECHNIK 非接觸式直線感測器

五、電感式非接觸位移感測器是什麼?與磁致伸縮有何不同?

除了磁致伸縮式之外,電感式也是重要的非接觸式位置量測技術。

電感式位移感測器利用電磁感應或電磁耦合特性的變化,偵測感測元件與指定位置標記之間的相對位置。

其具體電路結構、感測方式及位置標記設計,會依不同技術而有所不同。

1. 電感式位移感測器的主要特色

非接觸式位置量測

可減少傳統電阻滑動接點造成的磨耗問題。

適合高動態應用

部分電感式產品具有較高更新頻率,可因應快速移動設備的量測需求。

適合特定電磁環境

依產品設計,部分感測器具有較好的外部磁場抗干擾能力。

支援工業控制介面

可依型號提供電壓、電流及數位輸出。

2. NOVOTECHNIK TF1 系列

TF1 是 NOVOTECHNIK 的電感式非接觸直線位移感測器。

依台晉現有產品資料,具有以下特色:

  • 電感式非接觸量測

  • 有效行程:100~1,000 mm

  • 解析度:部分型號可達 1 µm

  • 重複性:部分規格可達 2 µm

  • 更新頻率:部分規格可達 10 kHz

  • 輸出訊號:電壓、電流、SSI、CANopen、IO-Link

  • 防護等級:IP67

  • 工作溫度:約 -40°C~85°C

TF1 適合高動態位置量測及自動化機械設備。

需要注意,1 µm 解析度不代表絕對量測誤差一定小於 1 µm。

3. NOVOTECHNIK LS1 系列

LS1 是緊湊型電感式位移感測器系列,提供短行程非接觸式位置量測。

部分版本具有彈簧復歸結構,可依設備機械需求選用。

原廠現有資料列示 LS1 系列最大量測行程約為 200 mm,適合空間有限或較短行程的工業量測。

電感式與磁致伸縮式比較

比較項目 電感式非接觸 磁致伸縮式
量測原理 電磁感應或耦合變化 磁致伸縮與傳播時間
感測接點磨耗 無滑動電阻接點 無滑動電阻接點
位置標記 依型號與技術設計 通常使用指定磁環或磁塊
主要特色 高動態、緊湊型等不同方案 長行程、絕對位置、油壓缸整合
代表產品 TF1、LS1 TP1、TH1、TM1
適合應用 快速移動機構、工業滑台 長行程機械、油壓缸、射出機

選型重點: 不應單純認為磁致伸縮式一定比電感式精準,或電感式一定比磁致伸縮式更快速。

實際上仍應比較具體型號的線性度、解析度、更新頻率、量測行程與安裝條件。

六、NOVOTECHNIK 位移感測器有哪些系列?完整產品比較

台晉提供多種 NOVOTECHNIK 直線位移感測器,可依接觸方式、安裝結構、有效行程與輸出介面選擇。

產品系列 感測技術 主要特色 建議應用
T/TS/TR/TRS 電位計式 短行程與探針式設計 精密量測、機械測試
TEX 電位計式 緊湊推桿、最大 300 mm 行程 小型機械、測試設備
TX2 電位計式 短行程、特殊環境版本 工業機械
LWH 電位計式 推桿型、最大 900 mm 機械行程量測
LWG 電位計式 球接頭連動設計 機械位置回授
LWX 電位計式 防護等級較高的版本 油污、水氣環境
TLH 電位計式 無桿側向滑動,最大 3,000 mm 長行程滑台
TP1 磁致伸縮式 非接觸、最大 4,250 mm 射出機、長行程設備
TH1 磁致伸縮式 棒型、可評估缸內安裝 油壓缸、氣壓缸
TM1 磁致伸縮式 緊湊型,最大 2,000 mm 油壓設備、移動機械
TF1 電感式 高動態非接觸,最大 1,000 mm 高速機械、精密定位
LS1 電感式 緊湊式短行程感測 小型工業設備

上述行程為系列代表規格或上限,各型號的有效量程、接線形式與防護等級不同,應以最新原廠型錄確認。

七、直線位移感測器規格怎麼看?六項重要技術參數

選擇直線位移感測器時,除了量測範圍之外,也需要了解精度、線性度、解析度及輸出訊號。

1. 有效行程(Stroke Length)

有效行程是感測器可正常量測的位置範圍,通常以 mm 表示。

例如,設備的實際移動行程為 500 mm,就需要選擇能完整涵蓋該行程、並符合安裝與機械裕度要求的感測器。

不能只依感測器外觀長度判斷有效量測距離。

2. 線性度(Linearity)

線性度描述感測器實際輸出與理想線性特性的偏差。

常以滿量程百分比(% F.S.)表示,例如 ±0.05% F.S.。

在解讀時必須確認原廠採用的線性度定義,以及該數值適用的行程與測試條件。

線性度不等於總量測精度。

3. 解析度(Resolution)

解析度表示感測器能分辨或提供的最小位置變化。

例如部分 NOVOTECHNIK 非接觸式感測器具有 1 µm 等級的解析度。

但解析度很小,不代表所有條件下都能達到相同的絕對量測誤差。

4. 重複精度(Repeatability)

重複精度是指感測器在相同條件下,多次量測同一位置時,輸出結果的一致程度。

對於需要重複定位的機械設備,這是重要的規格之一。

5. 更新頻率與反應時間

高速機械需要感測器能及時回報位置變化。

更新頻率越高,通常越有利於取得快速移動時的即時位置資訊,但還需要考慮控制系統取樣、通訊週期及整體延遲。

6. 輸出訊號

常見位移感測器輸出方式包括:

輸出形式 主要特色 常見用途
電阻/電位比例 與位移相關的電阻分壓訊號 電位計式位置量測
0–10 V 等電壓輸出 類比位置訊號 PLC 類比輸入
4–20 mA 工業電流訊號 長距離配線、工業控制
SSI 同步串列數位位置資料 精密定位與運動控制
CANopen 工業通訊介面 自動化設備整合
IO-Link 感測數據與參數設定 智慧感測器整合
Start-Stop 依產品協定輸出時間相關訊號 專用位置控制器

不同系列不一定支援全部訊號形式。

尤其一般直線電位計多為電阻分壓式輸出,如果需要標準 4–20 mA 或 0–10 V 工業訊號,可能需要搭配適當的訊號轉換器。

八、直線位移感測器怎麼選?掌握八大選型重點

在工業設備開發及既有機械維修時,可以依照以下八個條件進行選型。

1. 確認機械實際移動行程

首先量測機械最短與最長位置之間的距離,確定需要的有效行程。

還需考慮安裝誤差、機械公差與可能的過行程。

2. 評估是否需要非接觸式量測

如果機械往復運動頻率高,且希望減少電阻滑動接點的磨耗,可以評估磁致伸縮式或電感式非接觸感測器。

若設備行程與機械負載條件適合,且希望使用結構直接的感測方式,則可考慮直線電位計。

3. 確認需要的量測性能

應明確定義:

  • 所需量測範圍

  • 允許的位置誤差

  • 重複定位要求

  • 解析度

  • 線性度

  • 更新頻率

  • 溫度漂移

不能單純以產品標示的解析度,取代完整精度要求。

4. 確認機械安裝方式

常見安裝方式包含:

推桿式

感測器透過推桿與移動部件連接,適合部分直線機械機構。

無桿側向滑動式

感測器本體沿機械移動方向固定,由外部滑動機構帶動感測位置。

非接觸磁塊式

使用相容的位置磁環或磁塊進行量測,依產品結構可採懸浮式或導引式設計。

缸內棒型

適合符合安裝條件的油壓缸或氣壓缸位置量測。

5. 確認機械運動速度

如果設備需要快速移動與即時回授,就必須確認感測器的更新頻率、輸出延遲及機械連動限制。

對於高動態設備,可評估 TF1 等適合的非接觸式系列。

6. 確認環境條件

例如:

  • 高溫

  • 油污

  • 水氣

  • 粉塵

  • 振動

  • 衝擊

  • 液壓壓力

  • 外部電磁干擾

不同感測器的防護等級差異很大。

例如部分電位計具有 IP40、IP54 或 IP55 等級,而部分非接觸式產品可提供 IP67、IP68 或其他等級。

應確認完整安裝與接線條件,而不是只依外殼防護數字選型。

7. 確認 PLC 或控制器輸入方式

若控制系統使用 4–20 mA 類比輸入,就需要選擇相容的電流輸出感測器,或使用適當的訊號轉換設備。

若使用 SSI、CANopen 或 IO-Link,則需要相容的控制器介面與相關設定。

8. 評估維護與更換成本

除了感測器本體成本,也需要考慮:

  • 安裝時間

  • 機械連動結構

  • 感測器更換便利性

  • 停機成本

  • 維護週期

  • 系統配線與訊號轉換成本

對於高頻率往復運動的設備,非接觸式產品可能具有長期維護優勢;但最終仍應比較實際設備條件與整體成本。

九、不同工業設備適合哪種 NOVOTECHNIK 位移感測器?

以下整理常見設備的初步選型方向。

工業設備 建議優先評估系列 主要考量
射出成型機 TP1、TF1、TLH 行程、速度、位置精度
油壓缸位置控制 TH1、TM1 缸內安裝、耐壓與密封
CNC 機械滑台 TP1、TF1、TLH 直線定位、更新頻率
沖壓與成型設備 TF1、TP1、LWH 動態量測、振動
包裝機械 TEX、LWH、TF1 安裝尺寸、運動頻率
木工機械 TLH、TP1、LWG 行程與滑動機構
小型精密測試設備 T/TS/TR/TRS、TEX 短行程、重複性
移動式油壓設備 TM1、適當 TH1 版本 溫度、振動、通訊介面
大型直線運動平台 TP1、TLH 長行程量測
高速生產設備 TF1 高更新頻率、非接觸

上述建議屬於初步選型方向。若設備涉及高速進給、閉迴路伺服控制或安全相關位置監控,仍須確認完整系統的控制性能及安全要求。

十、直線位移感測器如何連接 PLC?

位移感測器的接線方式,取決於感測器提供的輸出訊號,以及 PLC 的輸入介面。

1. 電位計式感測器

電位計式感測器通常使用三個主要電氣端點:

  • 電阻軌道一端

  • 電阻軌道另一端

  • 滑動接點輸出

當感測器兩端施加符合規格的參考電壓,滑動接點便可提供與位置相關的比例電壓。

需要注意:

電位計式感測器不是所有情況都可以直接當作標準 0–10 V 感測器接到 PLC。

應確認感測器供電限制、PLC 類比輸入阻抗、電路接地及訊號負載。

若控制器需要穩定的標準電壓或電流訊號,應評估適當的訊號轉換器。

2. 電壓式位移感測器

部分非接觸式感測器可以直接提供標準化電壓訊號。

例如,控制系統若具有相容的 0–10 V 類比輸入,可依感測器規格讀取對應位置資料。

3. 4–20 mA 電流式位移感測器

4–20 mA 是工業控制常見的類比訊號形式。

相較於部分電壓量測方式,電流式訊號在適當的線路與接地設計下,具有較好的長距離傳輸適用性。

但仍須確認迴路供電、負載電阻、接線型式及控制器輸入規格。

4. SSI 與 CANopen 數位輸出

當設備需要數位位置資料時,可選擇支援 SSI 或 CANopen 的位移感測器。

這類產品需要相容的控制器介面與通訊設定。

5. IO-Link 位移感測器

支援 IO-Link 的產品可透過相容的 IO-Link Master 傳送位置資料,並依功能提供參數設定或診斷資訊。

選型重點: 應先確認 PLC 的輸入介面,再決定位移感測器的訊號形式,避免購買後才發現無法直接整合。

十一、位移感測器安裝時有哪些注意事項?

1. 避免超過有效量測行程

不可讓移動部件超過感測器所允許的機械與量測範圍。

如有機械過行程風險,應設置適當的限位或保護措施。

2. 避免推桿承受過大側向力量

電位計式推桿感測器如果受到過大側向負載,可能增加機械磨耗或造成損壞。

應依產品設計使用適當的球接頭或機械連接方式。

3. 確認非接觸感測器的位置標記

磁致伸縮及其他非接觸式感測器需要使用相容的位置磁塊、磁環或指定標記。

其安裝方向、感測距離與移動路徑必須符合原廠要求。

4. 注意外部電磁干擾

感測器與控制器的線路應依產品規範進行屏蔽、接地及配線。

尤其在變頻器、伺服驅動器及大電流設備附近,需要考慮干擾對訊號的影響。

5. 確認油壓缸內部安裝條件

若使用 TH1、TM1 等缸內位移感測器,必須確認:

  • 油壓缸結構

  • 安裝法蘭及機械尺寸

  • 位置磁環

  • 使用壓力

  • 密封材料

  • 工作溫度

  • 油液與材料相容性

不可將一般外部使用的位移感測器,直接安裝於有壓力的油壓缸內部。

6. 確認環境防護等級

若設備存在水氣、切削液、粉塵或油污,應確認感測器本體、接頭及完整安裝組合的防護能力。

7. 正確設定位置換算

當感測器輸出為電壓或電流時,PLC 需要將訊號換算成對應的實際位置。

應確認感測器零點、滿量程、輸出方向及相關校正設定。

8. 一般位置感測器不能直接取代安全裝置

一般工業直線位移感測器主要用於位置量測及控制回授。

如果設備需要安全相關位置監控或安全停止功能,必須選擇符合適用安全要求的元件及系統架構,不能僅因感測器精度高,就直接將其視為安全感測元件。

十二、直線位移感測器常見問題 FAQ

Q1:直線位移感測器是什麼?

直線位移感測器是一種量測物體沿直線方向移動位置或位移的裝置,可將機械位置轉換成電阻比例、電壓、電流或數位訊號,提供 PLC、控制器與量測設備使用。

Q2:直線電位計與磁致伸縮位移感測器有什麼不同?

直線電位計主要利用滑動接點與電阻軌道量測位置;磁致伸縮式感測器則利用磁場與導波元件中的傳播時間進行非接觸式位置量測。

兩者主要差異在於感測原理、機械磨耗、量測行程及訊號介面。

Q3:非接觸式位移感測器有哪些種類?

常見非接觸式位移感測技術包含磁致伸縮、電感式、磁性式及部分光學感測方式。NOVOTECHNIK 提供磁致伸縮式與電感式等非接觸直線感測器,例如 TP1、TH1、TM1、TF1 與 LS1 系列。

Q4:磁致伸縮位移感測器有哪些優點?

磁致伸縮式感測器可提供非接觸式絕對位置量測,沒有電阻式滑動接點磨耗,適合長行程、頻繁運動及部分油壓缸位置回授用途。

Q5:直線電位計可以用於油壓機械嗎?

可以。部分直線電位計可應用於油壓設備的外部行程量測,但必須確認推桿連動、環境防護及機械安裝要求。

如果感測器需要直接安裝在有壓力的油壓缸內部,則可優先評估適用的 TH1、TM1 等產品。

Q6:油壓缸適合哪種位移感測器?

若需要在油壓缸內量測活塞位置,可評估具有相容棒型結構與位置磁環設計的磁致伸縮式感測器,例如 NOVOTECHNIK TH1、TM1。

實際選型仍需確認壓力、行程、密封與安裝尺寸。

Q7:直線位移感測器最大可以量測多長?

依技術及型號而異。

以台晉提供的 NOVOTECHNIK 系列為例,TLH 電位計最大量測行程可達 3,000 mm,TP1、TH1 磁致伸縮式系列則可達 4,250 mm。實際可用行程需以個別型號確認。

Q8:位移感測器解析度越高就越準確嗎?

不一定。

解析度代表可以辨識的最小位置變化;實際量測準確度還受到線性度、溫度漂移、校正誤差、重複性及其他因素影響。

因此,選型時不能只比較解析度。

Q9:NOVOTECHNIK TP1 與 TF1 有什麼不同?

TP1 採用磁致伸縮非接觸量測技術,適合長行程位置量測。

TF1 採用電感式非接觸量測技術,具有高更新頻率等特色,適合特定高動態工業應用。

實際選型應比較量測行程、精度、輸出介面及環境條件。

Q10:直線位移感測器可以連接 PLC 嗎?

可以。依產品型號,可選擇電壓、4–20 mA、SSI、CANopen、IO-Link 或其他輸出形式。

若使用一般電位計式感測器,可能需要適當的參考電源、相容量測電路或訊號轉換器。

Q11:位移感測器可以應用在射出機嗎?

可以。射出機需要控制模板、射出機構及其他機械部件的移動位置。

可依實際行程、速度、精度及安裝條件,評估 NOVOTECHNIK TLH、TP1、TF1 或其他適合的位移感測器。

Q12:直線位移感測器怎麼選?

建議先確認設備行程、量測精度、移動速度、接觸或非接觸需求、安裝方式、工作環境及 PLC 輸入介面。

如果需要結構直接的接觸式量測,可評估直線電位計;如果需要長行程及減少感測元件磨耗,可評估磁致伸縮式;若需要高動態非接觸量測,可評估電感式產品。

十三、NOVOTECHNIK 直線位移感測器選型與產品諮詢|台晉股份有限公司

隨著工業自動化、智慧製造與精密機械技術持續發展,直線位移感測器已成為機械位置控制、設備行程量測及自動化系統的重要元件。

從傳統電位計式位置量測,到長行程磁致伸縮式感測器,以及適合高動態應用的電感式非接觸位移感測器,都能依設備需求選擇不同的解決方案。

台晉股份有限公司提供德國 NOVOTECHNIK 工業位移與位置感測器相關產品資訊,包含:

  • NOVOTECHNIK 直線電位計

  • NOVOTECHNIK T/TS/TR/TRS 系列

  • NOVOTECHNIK TEX、TX2 系列

  • NOVOTECHNIK LWH、LWG、LWX 系列

  • NOVOTECHNIK TLH 無桿式直線電位計

  • NOVOTECHNIK TP1 磁致伸縮位移感測器

  • NOVOTECHNIK TH1 油壓缸用位移感測器

  • NOVOTECHNIK TM1 磁致伸縮位移感測器

  • NOVOTECHNIK TF1 電感式非接觸位移感測器

  • NOVOTECHNIK LS1 短行程電感式位移感測器

  • NOVOTECHNIK 角度感測器與訊號轉換相關產品

無論是射出成型機、油壓設備、CNC 工具機、精密滑台、包裝機械或其他自動化設備,都應依實際量測需求選擇適當的感測器。

若您正在尋找直線位移感測器、電位計、磁致伸縮式感測器或非接觸式位置量測產品,建議先準備以下資料:

  1. 設備種類與應用用途

  2. 需要量測的最小與最大行程

  3. 所需線性度、精度與解析度

  4. 機械移動速度及更新頻率要求

  5. 推桿式、滑動式、磁塊式或缸內安裝需求

  6. 工作溫度、振動、水氣及油污等環境條件

  7. 需要的電壓、電流、SSI、CANopen 或 IO-Link 輸出

  8. 既有感測器型號或安裝尺寸

透過上述資訊,可協助進一步評估合適的 NOVOTECHNIK 位移感測器及相關產品。

台晉股份有限公司 TAICHIN CO., LTD.

電話:04-2252-2121

Email:service@tccl.com.tw

地址:臺中市西屯區市政北二路376號

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從電位計式量測、磁致伸縮技術到高動態非接觸式感測,依照機械行程、量測性能與設備環境選擇適合的 NOVOTECHNIK 產品,協助建立更可靠的工業位置量測與控制系統。

本文提供直線位移感測技術及 NOVOTECHNIK 產品選型的一般資訊。實際有效行程、線性度、解析度、重複精度、防護等級、輸出介面及使用限制,均應以原廠個別型號最新規格書及現場工程設計條件為準。

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