位移传感器在轴承监控和状态监测中起到非常关键的作用。
早期故障检测
轴承在运行过程中，其部件会逐渐磨损。例如，滚动体与滚道之间的磨损会导致间隙的变化。位移传感器能够精确地测量轴承内、外圈之间的相对位移。当轴承刚开始出现磨损，间隙还在微小变化阶段时，位移传感器就可以检测到这种位移的改变。这就如同一个敏锐的观察者，能够在故障还处于萌芽状态时就发出信号，帮助维修人员提前采取措施，避免故障进一步恶化。
比如在一个大型的工业电机中，其轴承如果因为长期负载而出现滚道表面剥落的早期迹象，位移传感器可以检测到由于剥落引起的轴承内部微小的位移波动，使得技术人员可以在电机性能尚未受到严重影响之前就安排维修。
监测运行状态
位移传感器可以实时监测轴承在不同工况下的位移情况。在轴承正常运行时，其位移处于一个相对稳定的范围。通过位移传感器，可以了解轴承在不同转速、负载等条件下的位移变化。例如，在高速旋转的机床主轴轴承中，位移传感器可以精确地测量轴承在高速运转时的位移，确保其在设计允许的范围内。如果位移超出正常范围，就可能意味着轴承受到了异常的力或者自身出现了问题，如安装不当导致的偏心等情况。
对于一些在复杂工况下工作的轴承，如风力发电机的轴承，它需要承受不同风速下变化的负载。位移传感器能够持续监测轴承在不同风速时的位移情况，为评估轴承的工作状态提供关键数据。
评估装配质量
在轴承安装过程中，位移传感器可以用来检查轴承的安装精度。例如，通过测量轴承内圈和轴、外圈和轴承座之间的配合间隙是否符合要求。如果间隙过大或过小，都可能影响轴承的正常运行。合适的安装间隙对于轴承的使用寿命和性能至关重要，位移传感器就像一把精密的尺子，帮助技术人员精确控制安装过程，确保轴承安装到位。
在汽车轮毂轴承的装配线上，位移传感器可以实时监测轴承安装到轮毂中的深度和与轴的配合情况，保证每个轮毂轴承的装配质量，提高汽车行驶的安全性和可靠性。
预测使用寿命
基于位移传感器长期监测到的轴承位移数据，结合轴承的工作条件（如负载、转速、温度等），可以建立数学模型来预测轴承的剩余使用寿命。例如，随着轴承磨损的加剧，其位移变化的速率会逐渐增大。通过对位移变化速率的分析，以及考虑其他影响因素，可以估算出轴承还能正常工作多长时间。
在一些重要的工业设备中，如矿山机械的大型轴承，通过位移传感器的数据预测其使用寿命，可以合理安排设备的维护和更换轴承的计划，减少突发故障带来的停机损失。
一、LVDT 直线位移传感器用于轴监测
工作原理与适用性
LVDT（线性可变差动变压器）直线位移传感器主要基于电磁感应原理工作。它由一个初级线圈和两个次级线圈以及一个可移动的铁芯构成。当给初级线圈施加交流激励电压时，在铁芯中产生磁场，随着铁芯（与被测物体相连）的移动，两个次级线圈感应出的电动势会发生变化，其差值与铁芯的位移呈线性关系。这种传感器对于轴监测有一定的适用性。
在轴的轴向位移监测方面表现出色。例如，在大型汽轮发电机组中，轴在运行过程中可能会因为受热膨胀等因素产生轴向位移。LVDT 传感器可以精确地测量这种位移变化，通过将传感器安装在合适的位置，其可动铁芯与轴的轴向位移部件相连，就能实时获取轴的轴向位移数据，并且其输出信号是线性的，方便后续的数据处理和分析。
优点
高精度是 LVDT 传感器的显著优势之一。它能够提供精确的位移测量，对于微小的轴位移变化也能敏锐地检测到。例如，在一些精密机械加工设备的轴系中，对于轴的位移精度要求极高，LVDT 传感器可以达到微米级别的测量精度，从而保证设备的加工精度。
它的线性度好，输出信号与位移之间的线性关系使得校准和数据解读较为简单。而且它的可靠性高，因为没有电气接触部件在移动过程中产生磨损，使用寿命相对较长，这对于长期运行的轴监测系统来说是很重要的。
局限性
LVDT 传感器对环境的敏感度相对较高。例如，周围的磁场干扰可能会影响其测量精度。在一些有强磁场源的工业环境中，如大型电机附近或者带有电磁设备的车间，可能需要采取额外的磁场屏蔽措施来确保传感器的正常工作。
它的响应速度可能不如一些其他类型的传感器。对于轴的快速动态位移测量，如在一些高速旋转的轴系中，当轴出现高频小幅度的振动位移时，LVDT 传感器可能无法快速、准确地捕捉到这些变化。
L3001-0.64LVDT位移传感器 森瑟科技
L3001-0.64LVDT位移传感器可以在安装空间非常有限的应用中 提供高精度的位置测量。该型号产品外径9.5毫米，内径3.3 毫米，并提供轻量级的铁芯，L3001-0.64LVDT位移传感器可以有效避免铁芯 重量引起的测量误差：在位移量较大的情况下，质量惯性越 小，越容易获得准确的位移信号。微型铁芯也能减少机械应 力和有利于保持铁芯的安装结构强度。基于线圈和铁芯之 间的闭环耦合，通过外围的信号调理器或调理电路，传感器 可以产生高灵敏度/高分辨率的输出信号。磁性不锈钢外壳 为传感器提供了电磁和静电屏蔽。特殊场合应用，我们可以 定制高温（200°C）工作的产品，或者在高压力环境测试的 定制产品。L3001-0.64可以匹配森瑟公司的LVDT信号调理 器轻松实现直流输出。和我们的大多数LVDT产品一样，L3001-0.64LVDT位移传感器采用真空的浸渍工艺，特殊配方的绝缘和安装环氧树 脂保证了线圈组件在传感器内部的长期可靠性，该产品适 用于严酷的工业环境：如高湿度环境，长期振动和偶发冲击 的设备上使用。
二、电涡流位移传感器用于轴监测
1、工作原理与适用性
电涡流位移传感器是基于电涡流效应工作的。当一个通有交变电流的传感器线圈靠近金属导体（如轴）时，会在金属导体表面产生电涡流，这个电涡流又会产生一个反磁场，使传感器线圈的电感、阻抗等发生变化。这种变化与传感器和被测物体（轴）之间的距离（位移）有关，通过检测这些变化就可以测量轴的位移。它非常适用于轴的监测。
在轴的径向位移和振动监测方面应用广泛。例如，在高速旋转的压缩机轴监测中，电涡流位移传感器可以安装在轴的径向方向，实时监测轴的径向跳动情况。由于其非接触式测量的特点，不会对轴的旋转产生任何机械阻力，也不会因为接触磨损而影响测量精度，能够很好地适应高速旋转轴的监测需求。
优点
电涡流位移传感器最大的优点就是非接触式测量。这不仅避免了与轴的物理接触可能带来的磨损和对轴的干扰，还使得它能够在轴的高速旋转状态下进行精确测量。在航空发动机的轴监测中，由于发动机轴转速极高，采用电涡流位移传感器可以在不影响轴正常运转的情况下，准确地获取轴的径向位移和振动信息。
它的响应速度快，能够快速地捕捉轴的动态位移变化。对于一些对轴的振动频率和位移变化敏感的设备，如精密的机床主轴，电涡流位移传感器可以及时检测到轴的微小振动，为设备的故障诊断和状态评估提供及时的数据。
局限性
电涡流位移传感器主要适用于金属轴的监测，对于非金属轴则无法发挥其电涡流效应进行测量。例如，在一些采用特殊复合材料制作的轴的监测场景中，电涡流位移传感器就不能直接使用。
其测量精度可能会受到被测物体（轴）的材料特性、表面粗糙度等因素的影响。如果轴的表面不平整或者材料的导电性等参数发生变化，可能会导致测量结果出现偏差。
D8011（含信号调节器）位移测量系统可直接输出与探头至导电被测物表面之间距离成正比的电压信号。该传感方案可以同时测量静态（位置）和动态（振动）位移值。该装置的特别适合应用于微型结构的振动和位置测量，以及相位参考和速度测量。该电涡流位移传感器系统提供了最先进的性能，包 括出色的线性范围、精度和温度稳定性。所有的D8011传感器参数一致性好，探头与前置器可灵活装配/拆卸，探头为扁平式结构，带安装螺孔，不需要 专用工具即可完成安装。D8011位移传感器长期工作可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强、非接触测量、响应速度快、不受油水等介质的影响，常被用 于对微型旋转机械的轴位移、轴振动、轴转速等参数进行长期实时监测，从而分析出设备的工作状况和故障原因，有效地对设备进行保护及进行预测性维修。
