长期以来，测量距离的需求已被人类社会的许多方面所淹没。是，传统的以标尺测量为主的方法由于距离短，效率低，不能满足高新技术领域的要求。着距离传感器的出现，人们测量距离的能力也得到了提高。
中，非接触式传感器在提高量程，量程效率，使用寿命和测量精度方面尤为出色，这为我们的生产和使用寿命带来了极大的好处。文介绍了几种非接触式传感器的遥测原理，例如光电，超声波，霍尔和感应磁传感器，并列举了近年来非接触式距离传感器的一些实际应用。这些应用的分析表明，光电传感器和超声波传感器由于其出色的灵活性和适应性而被广泛使用，而霍尔器件和感应磁传感器由于其短距离和低抗干扰而难以应用。-干扰。遥测领域。观历史，人类测量距离和长度的需求已反映在生活的各个方面。远古时代开始，埃及人就发明了用绳索测量土地的方法。中国的春秋战国时期，鲁班创造了一种带有刻度的长度测量工具，称为“矩”，用尺子测量距离的方法应运而生。后，为了满足不同距离测量的需求，人类发明了诸如卷尺和游标卡尺之类的工具。是，随着时间的推移，许多应用程序，例如地理地图，集装箱的定位，避开机器人障碍物，勘测建筑物和监控水位在新的距离测量要求之前。于距离短，效率低且工具易于使用，因此使用标尺进行距离测量的传统方法无法用于此类应用。着电子技术和检测技术的发展，基于传感器的距离测量方法应运而生。感器是设备或检测设备类型的统称，用于检测要测量的物理量并将其转换为可根据特定输出规则使用的电信号。于测量距离的传感器可以分为两种：接触式和非接触式。中，接触距离传感器比传统的距离测量方法具有更高的效率，但是也存在范围较小的问题。如，安装在机器人上的胡子型传感器由微动开关和探针组成，探针可以根据探针的长度检测垂直于开关方向的距离[1]。外，像线性可变差动传感器（LVDT）一样，尽管它具有很高的精度，并且在测量小物体的厚度方面具有优势，但也不能测量长距离[2]。外，由于零电压的存在，当测量LVDT接近于零时，会遇到灵敏度急剧下降，分辨率差和测量误差增加的问题[3]。接触距离传感器相比，非接触距离传感器具有灵活性强，测量范围广，使用寿命长的优点。年来，非接触式距离传感器的抗干扰性能迅速提高，使其更能在恶劣的环境下工作。
据其工作原理，非接触式距离传感器可以分为光电型，超声波型，霍尔型和电感型。文介绍了这些非接触式距离传感器的工作原理，并将其性能与适用方案进行了比较。下文中，第一部分介绍了具有不同工作原理的非接触式距离传感器的原理，该原理将测得的距离转换为电信号；第二部分列出了非接触式距离检测的几种典型应用，并进行了比较和讨论。些应用程序中。出了各种传感器的特性；第三部分对非接触式传感器进行了总结和展望。电传感器通常由电致发光元件，接收元件，光学元件和检测电路组成。光元件可以是发光二极管，激光二极管和红外发光二极管。用光的反射率，在电致发光元件向被测物体发射光之后，恒温阀芯接收元件检测被物体反射的光并提供诸如光量变化的信息。接收位置和反射时间作为电量。然，电致发光元件也可能继续向接收元件发光，并且光的量和接收时间会因被物体阻挡的光以及接收到的信息而改变。收元件返回的电量也会改变。电传感器有两种测量距离的方法，即三角测量和时间测量。角测量：由于将光接收透镜安装在接收元件的前面，所以发光元件发出的光在穿过透镜后将在接收元件上形成图像。图像的形状将随着物体和电致发光元件之间的距离而变化，从而导致接收元件的输出参数发生变化，如图1所示。间测量：通过获得光的传播时间并基于已知的光速，如图2所示。据时间测量方法，可以将其细分为脉冲类型和相位类型。声波传感器的原理与光电传感器的原理相似，也就是说，该距离由射线的定向传播的传播时间决定。波的频率越高，衍射现象越少，方向性越好。此，超声波（频率高于20，000 Hz的声波）由于其高穿透力和良好的方向性而可以射线的形式传播。声波可用于检测几乎任何可以反射声波的材料，甚至可以检测部分吸收声波的材料，例如泡沫橡胶。而，当被测物体是吸收声波的物质时，超声波传感器的检测范围将大大减小。外，由于被测物体的形状不会影响超声波检测的结果，因此超声波检测物体的物理状态可以是固体或气体。是，返回到被测物体的超声波数量可以确定超声波传感器的最大检测距离，而被测物体的超声波束的大小，表面结构和角度可以确定超声波传感器的数量。波又回来了。测量距离时，下一个超声脉冲将不会发射，直到已接收到前一个超声反射脉冲并将其延迟一段时间。此，低频超声用于测量长距离，而高频用于测量短距离。果距离太短，则无法检测到使用单个换能器的超声遥测系统，因为它无法同时发送和接收声波。尔器件（或霍尔传感器）利用霍尔效应，由美国物理学家霍尔于1879年发现。载流子沿垂直于外部磁场的方向通过半导体时，电势差发生在物体两侧之间的方向垂直于电流和磁场的方向。种现象称为霍尔效应。片是N型半导体，并且控制电流I在其左端和右端通过。时，半导体中的载流子（电子）将沿电流方向移动，如图3所示。是，由于存在外部磁场，电子会因力而偏转来自Lorentz FL，积累在后面。端产生正电荷，并且在前端和后端形成电场。后的传入载波同时受到洛伦兹力和电场力的作用。电场强度小于洛伦兹力时，尾端继续积累电子。
两个力达到相等的动态平衡时，半导体正面和背面的电场为霍尔EH电场，电势差为霍尔UH电压[4]。由永磁体和特定导体组成的传感器从被测导体接近（或移开）时，特定导体的磁感应力变弱（或更强），这将导致特定导体的前端和后端之间的电势差变化。距离可以根据输出功率来计算。感式传感器的中心组件是线圈和永磁体。使用电磁感应原理，也就是说，当闭合的电磁感应电路中的导体的一部分切断磁感应线时，会在导体中产生感应电流。它接近铁磁性材料时，永磁体的磁力线发生变化，从而导致线圈中的电流发生变化。后，它将感应电流的变化转换为电压输出。是，随着距离的增加，输出信号会大大减少。此，该传感器只能用作适合短距离（通常十分之几毫米）的接近传感器。接触式传感器最明显的优势是可以测量用传统测量方法或接触距离传感器无法测量的标尺，例如地形环境（山地条件，峡谷等）或测量大型物体（例如飞机）的高度，或测量地雷的深度，建筑物的高度等。种场景的距离标度通常在几十米到几百米之间，并且更适合于光电距离传感器的制造。Fei等人在场景中应用激光相位传感器。中国进行的研究和测试表明，测量范围可以达到100 m，误差小于10 mm，可以满足矿井范围的要求[4]。器人，飞机，汽车等必须全部发现障碍物，有时还要发现目标。Kangrui等人发明了一种使用红外距离传感器的电动自行车道路安全警告装置，为骑行者在交通繁忙时增加了安全保障[5]。于残疾人来说，假肢的敏感“敏感性”无疑极大地促进了他们的日常活动。岩等。计了一套基于激光距离传感器的道路状况识别系统，并将其应用到假肢上，该系统可以准确识别各种道路状况，以帮助用户采取行动[6]。种植业，水果采摘机器人必须检测水果。兆祥等。于主动三角测量原理开发了激光距离传感器，并应用这种类型的机器人来获取苹果的三维定位及其测量结果。试表明，这种类型的传感器不受150到800 mm短距离检测环境的影响，最大距离差为13 mm [7]。多方案都在不断变化，为了根据其变化进行最适当的调整，我们需要对其进行实时监控。果您依靠传统方法，这将不可避免地耗时且费力。是，只要我们安装相应的非接触式传感器并将其设计为无线传输数据，我们的工作就会容易得多。
如，刘超分析了水稻生长的环境要求，研究了基于红外遥测技术测量水位的传感器，并进行了实时水位监控。田通过无线数据传输[8]。外，杨锡成等。经开发了使用激光距离传感器的潮汐探测器，它不仅可以实时监视潮汐的动态，而且可以克服沿海盐雾腐蚀的问题[9]。种类型的非接触式距离传感器各有优缺点：当前，最常用的是红外和激光以及光电类型的光电传感器。霍尔效应和电感传感器仅限于导电材料，由于磁原理，只能检测很小的距离，很少用于距离测量。电距离传感器主要使用红外光源的原因是它便宜且易于制造。而，红外线也具有精度低和距离短的缺点。光遥测的优点是精度更高，但操作困难且成本高昂，因此必须保持遥测系统清洁以避免影响测量。
外，还必须注意激光造成的损坏。声波距离传感器对灰尘的抵抗力更强，即传感器上有灰尘，只要不被阻塞，它仍然可以工作。是在停车传感器中经常使用超声波传感器的原因之一。而，使用超声波距离传感器的成本相对较高并且其准确性较低。以前的类型相比，霍尔效应设备和感应磁传感器具有可测量距离的缺点。
着技术的发展，激光的成本不断降低，超声波传感器的精度将进一步提高。电激光距离传感器和超声波传感器将在需要距离测量的领域中得到更广泛的使用。尔效应器件和感应磁传感器几乎可以补偿光电和超声中的短距离盲点，甚至可以在遥测领域消除。
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