電子發燒友網報道（文/李寧遠）從消費電子領域到工業自動化領域，再到汽車領域，很多應用場景里都有檢測物體位置的需要。不斷采集位置數據的高度自動化系統在現如今越來越常見，這些系統通過傳感器收集的準確信息提供精準的實時位置控制。很多設備都需要位置傳感來收集數據進而提升性能。

線性可變差動變壓器位置測量應用

LVDT是一類直線位移傳感器，由線圈、鐵芯等部件組成的機電傳感器，是很多機械設備用來反饋位置的裝置。這種絕對位置傳感器，能夠以出色的分辨率和可重復性進行測量，無摩擦、分辨率上限高、壽命長是這類位置傳感的優點。

雖然LVDT一直是很多機械設備中可靠的位置反饋工具，但是它也很容易受到溫度影響。溫度的變化會以兩種不同方式影響 LVDT 的輸出信號，包括機械膨脹和 LVDT 電氣屬性的變化。機械膨脹會影響鐵芯與繞組，讓傳感器產生錯誤的信號，溫度則可能直接改變鐵芯的磁屬性，讓整個傳感器的電氣屬性發生變化，不過這種情況多在極端的工業環境中出現。

LVDT整個測量過程無摩擦的操作，在材料測試、振動位移測量和高分辨率尺寸測量系統中尤其有用。通過簡單地增加幾個外部無源元件以設置環路帶寬、激勵頻率和增益也能很輕易地增加LVDT的靈活性，大大拓展這種高精傳感的用途。

旋轉變壓器位置測量應用

旋轉變壓器是一類角位置傳感器，由為轉子供電的變壓器和用于測定角度的輔助變壓器構成。在伺服電機、PMSM電機應用中有很多旋轉變壓器的應用，尤其是工業機器人中很多在伺服電機上都會配置旋轉變壓器。

旋轉變壓器分辨率上限很高，除了這些以外，在工業環境中旋轉變壓器的信號輸出可以不受振動粉塵油污的影響，特別適合在惡劣的環境下使用，所以工業場景中的角度位置測量很青睞這種傳感器。

旋轉變壓器的這些特性很容易讓人聯想到另一類工業中常見的傳感器，編碼器。二者作為角位置傳感器，都是通過將機械運動轉換為電信號來測量軸的旋轉位置。編碼器提供的是數字輸出信號，而旋轉變壓器提供的是模擬輸出信號。

雖然旋轉變壓器需要進行數字轉換，但旋轉變壓器相比編碼器，在極端環境條件如高溫、沖擊和振動下可靠性會更高。

編碼器位置測量應用

上面已經提到了編碼器，作為伺服系統中最關鍵的零部件之一，編碼器一直以來扮演著能夠決定伺服系統上限的重要角色。雖然旋轉變壓器更適合嚴苛的環境，但是編碼器不可否認的具有高精度，并且集成到控制電子裝置的過程相對來說也不那么復雜。

不管使用光電檢測還是磁性檢測來檢測旋轉或者直線位移，編碼器都可以用增量式和絕對值式加以嚴格的區分。增量式編碼成本低，通用性強；絕對值編碼器分辨率和碼盤位數有關，可以實現很高的精度，相對來說其結構和處理電路就復雜得多，價格也高出不少。

目前編碼器的進展多集中在磁編碼上，因為磁編碼的耐用性和成本比光電編碼更有優勢，目前很多廠商都能為編碼器提供ASIC級整體解決方案。光電編碼可以實現極高精準度的精密測量，但技術工藝門檻高，相較于磁編碼的更新迭代就慢了很多。

小結

還有很多我們熟悉的位置傳感，PLCD、霍爾、3D霍爾、各種磁阻xMR技術等等。這些多種多樣的位置傳感技術都在不同場景中有著各自獨特的優勢，為各類系統提供準確、快速和可靠的位置測量。