位移传感器的工作原理因其类型不同而有所差异。以下是几种常见位移传感器的工作原理图解：

1. 1D激光位移传感器

1D激光位移传感器的工作原理基于三角测量法。

• 工作原理图解：

• 传感器内部产生半导体激光，激光穿过发射透镜后打在待测部件上。

• 待测点反光，反射光穿过接收透镜后，打落在传感器内部的探测元件（如PSD、CCD或CMOS）上。

• 通过探测元件上不同感光位置，可以计算出待测点的距离。当物体移动时，反射光线会打在传感器内部受光元件的不同位置，从而实现对位移的测量。

• 特点：

• 高精度、非接触式测量。

• 受物体表面颜色和纹理影响较小（特别是采用CCD或CMOS作为光接收元件时）。

2. 2D激光轮廓传感器

2D激光轮廓传感器的工作原理与1D激光位移传感器类似，但有所不同。

• 工作原理图解：

• 传感器发出激光，照射目标物。

• 反射光线在CMOS图像传感器上成像，创建二维轮廓。

• 通过特殊的镜片设计，2D轮廓传感器把发射光束设计成了一条线，而不是一个点。通过线光束宽度方向上不同位置的探测，可以得到不同的高度或距离信息，从而形成二维轮廓检测。

• 特点：

• 能够实现二维轮廓的精确测量。

• 适用于工件轮廓、焊缝扫描、铸件轮廓等多种应用场景。

3. 共焦传感器

共焦传感器的工作原理基于共焦光学原理。

• 工作原理图解：

• 光源发出的光穿过中间光学元件（如发射针孔、分光镜等），再通过物镜聚焦打在被测物体上。

• 只有当被测表面位于焦平面上时，反射回的光才能穿过接收针孔到达探测器。

• 通过测量不同颜色光的焦平面位置，可以实现对物体位置的精确测量。

• 特点：

• 高精度、非接触式测量。

• 探头小巧，占用空间小，方便安装。

• 适用于距离测量、厚度测量等多种应用场景。

4. LVDT位移传感器

LVDT（Linear Variable Differential Transformer）位移传感器的工作原理基于铁芯可动变压器原理。

• 工作原理图解：

• LVDT由一个初级线圈P、两个次级线圈S1和S2、铁芯以及线圈骨架、外壳等组成。

• 当铁芯在线圈中心位置时，次级线圈S1、S2所感应的电压相等，输出电压为零（实际上还有很小的零位电压V0）。

• 当铁芯移动时，线圈S1和线圈P之间互感量增加或减少，导致次级线圈S1感应电压升高或降低；同时线圈S2与线圈P互感量减少或增加，导致次级线圈S2感应电压降低或升高。两个次级线圈的电压代数和随铁芯移动呈线性变化。

• 特点：

• 高精度、稳定性好。

• 适用于多种位移测量场景。

5. 电位器式位移传感器

电位器式位移传感器的工作原理基于电位器元件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出。

• 工作原理图解：

• 电位器式位移传感器的可动电刷与被测物体相连。

• 物体的位移引起电位器移动端的电阻变化。

• 阻值的变化量反映了位移的量值；阻值的增加还是减小则表明了位移的方向。

• 通过在电位器上通以电源电压，可以将电阻变化转换为电压输出。

• 特点：

• 结构简单、成本低廉。

• 适用于一般精度的位移测量。

以上是几种常见位移传感器的工作原理图解及特点介绍。在实际应用中，应根据具体需求和场景选择合适的位移传感器类型。