（一）感应同步器
感应同步器是利用两个平面形印制电路绕组的电磁互感原理进行工作的一种精密的检测元件。按其用途可分为两大类：一类是直线式感应同步器，它由可作平行移动的定尺和滑尺两部分组成，如图3-18所示，有W形和U形两种绕组形式，用于直线位移的测量；另一类是圆形（又称旋转式）感应同步器，它由可相对转动的转子和定子组成，如图3-19所示，用于角位移的测量。其中直线式感应同步器应用较广泛。
图3-18 直线式感应同步器的绕组结构
图3-19 旋转式感应同步器的结构
1—定子绕组；2—定子基板；3—绝缘黏合剂；4—气隙；5—屏蔽膜；6—转子基板；7—转子绕组
圆形与直线式感应同步器有相同的工作原理，都由一组平面绕组构成，定尺和转子上有一个连续的平面绕组，滑尺和定子上则由交错排列的许多两相平面绕组组成，由于这两相绕组在空间上相差90°电角，因此称它们为正弦绕组（S绕组）和余弦绕组（C绕组）。在定子和滑尺的绕组中通以交变激励电压，形成一个相对空间位置固定、大小随时间变化的脉振磁场（简化为正弦函数的磁场），当定尺和转子的连续绕组发生相对角位移或线位移时，穿过其中的磁通量变化，产生周期变化（正弦函数变化）的感应电动势。通过对输出信号的处理，即利用鉴别相位和鉴别幅值的方法来确定对应的角位移量或线位移量。
直线式感应同步器被广泛应用于坐标测量机、数控机床及各种高精度重型机床中；圆形感应同步器用于机床和仪器的转台如导弹制导、陀螺平台、雷达天线以及各种回转伺服控制系统中。它和数显表配合，使机床或仪器对被加工和被测量的零件进行0.01mm，甚至0.001mm或0.5'角度的精密数字进行显示，使得加工和检测精度大幅度提高。
圆形感应同步器用于电动机转角的测量，该测角系统主要包括激励电源产生电路、两相输出的调理电路、DSP接口和一些外围电路，如图3-20所示。激励频率为10kHz的正弦波经过选频滤波与功率放大后，转换为正弦波输入到感应同步器的连续绕组侧，分段绕组侧将产生对应的正弦、余弦输出波形。由于其输出电压信号微弱，须经过前置放大与滤波进行放大与整形，并经过采样保持，送入A-D转换芯片，两路转换完成信号作为DSP的外部中断触发信号送入DSP的NT引脚，经过DSP的两相对应关系计算后得到电动机的当前角度。
图3-20 感应同步器位置测角系统的组成(www.xing528.com)
（二）接近传感器
接近传感器用于检测物体（或障碍物）与敏感元件之间的接近程度，是一种粗略的距离感应仪器。在多数情况下接近传感器只给出简单的阈值判断，即接近与否，距离从几毫米到几十米不等，特殊用途时可提供远、中、近等不同测量距离。在机器人和自动化机械领域对接近传感器的需求很大。按工作原理接近传感器可分为感应式、霍尔效应式、电容式、超声以及光电式接近传感器。图3-21为电感式接近传感器，它能够检测距离为20mm以外的金属与非金属材料，其切换频率最高能达到2kHz，分辨率达到了2μm。电容式接近传感器的检测距离较感应式远，能够检测几乎所有的材料物件，且其灵敏度可调，功耗和成本较低，能完成从5mm到300mm范围内的接近检测。
图3-21 电感式接近传感器
（三）压电传感器
压电传感器是将被测量变化转换成由材料受机械力产生的静电电荷或电压变化的传感器。通常，它由一个硅制悬臂梁和固定在悬臂端的质量块组成，当力或者加速度作用在质量块上时，在悬臂梁固定端部由惯性力作用产生最大应力，此处的电荷将发生变化。可利用它测量力、压力、扭矩和加速度等力学量。
压电传感器的一个应用示例是用于动平衡测量系统中，选用压电力传感器测量不平衡量产生的振动信号，图3-22为压电力传感器的结构示意图，主要由上盖板、密封圈、绝缘片、压电陶瓷片、电极、绝缘套、壳体、底座等组成。传感器的安装如图3-23所示，其测量原理是：待测转子旋转时，由于不平衡质量而产生周期性的离心力，使得振动系统做受迫机械振动，其振动频率与转子旋转频率相同，振动幅值与不平衡量成正比。该交变的周期性振动力作用在压电力传感器上，根据压电效应，将压力转换成电荷，经后续调理电路及数字信号处理可以获得转子的不平衡量信息。
图3-22 压电力传感器的结构
图3-23 传感器安装示意图
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