在激光切割过程中，切割头与工件的距离和喷嘴与工件表面的垂直度是两个极其重要的因素。它直接影响加工质量，所以为了提高切割质量，减少废品的产生，有必要在切割头上安装一些特殊的传感器，以保证它能产生稳定一致的切割质量，增加工艺安全性。当激光切割头改变工件形状，表面出现凹凸不平的障碍物时，传感器会自动检测到这种变化，并根据这种变化自动调整高度，使激光切割头与工件表面的距离始终保持一致，在没有持续监控的情况下(还是要看的)更快地加工材料。现在国内外使用的位移传感器基本都是电容式的，其结构和形状都与加工头兼容，并配有检测信号处理单元。位移测量是最基本的测量工作。根据传感器是否与被测工件接触，位移传感器可分为接触式传感器和非接触式传感器两种。与接触式传感器相比，非接触式传感器在保证高分辨率的同时，动态响应速度快，滞后误差小甚至为零。非接触式传感器，有时也叫接近传感器，是接近开关最早的应用，即当被检测物体接近敏感探头一定距离时，给出开关信号。目前，接近传感器已经发展到不仅能检测物体的存在，还能给出物体与敏感探头之间的距离，提供工件的形状和空间位置等信息，因为它可以用来测量运动物体的位移。因此，这种传感器也称为非接触式位移传感器。常用的位移传感器有磁滞伸缩位移传感器、电涡流位移传感器、电容式位移传感器、电感式位移传感器等。根据各种传感器的原理，电容式传感器具有较高的灵敏度，并具有以下特点：1。结构简单，适应性强，易于制造，容易保证高精度。可制成小型传感器实现特殊测量，可在高低温、强辐射、强磁场等恶劣环境下工作，能承受高压、高冲击、过载等。2.良好的动态响应。由于极板间的静电引力很小，所需的作用能量很小，可动部分可以做得很小很薄，所以其固有频率很高，动态响应时间短。它可以工作在几兆赫的频率，特别适合动态测量。3.较大的相对变化量仅受线性区限制，其值可达100%以上，可保证传感器的分辨率和测量范围。4.发热量小，其温度系数小。由于电容式传感器的电容值与电极材料无关，因此可以选择温度系数低的材料，在外界温度稳定的情况下可以保证良好的稳定性。综上所述，可以看出这些优点非常适合激光加工，电容式位移传感器是最适合激光切割头的。
传感器结构分析：激光器采用位移电容式传感器与喷嘴体复合。该传感器由两个不同的金属锥形外壳组成，内部和外部。内壳中间为陶瓷绝缘介质，外壳接地并与内层绝缘。传感器工作时，起到屏蔽作用。锥形尖端一侧的内壳下部连接有与外层绝缘的环形金属片。这个环形金属片在金属工件上形成电容传感器的两个极板。从内壳层引出一个通道，与信号采集系统相连的传感器工作时依次穿过这个通道。内金属层给发射板(环形金属片)充电，整个探头的上端与激光加工机连接。在激光切割过程中，喷嘴与工件之间的距离间隙对切割质量有很大影响。如果距离过小，会有巨大的后坐力作用在镜头上。镜片受到熔渣颗粒的冲击或附着，导致镜片损坏。另外，喷嘴端部容易被熔渣侵蚀，影响喷嘴孔的圆度，破坏切割方向的对称性。如果工作距离过小，气流会以过膨胀的超音速流动，喷嘴之间的间隙容易产生冲击波。当距离变小时，冲击波产生区域会扩大到喷嘴外径，气体压力会发生波动。压力的不对称会改变气体密度。形成一个密度梯度场，气体密度所覆盖的面积随着气体压力的增大而变化，其强度也随着压力的增大而增大。当喷嘴间隙过大时，气体喷嘴会离工件过远，喷嘴间隙内的气压降低，导致工件表面过热，熔化区扩大，狭缝变宽。
