超小型位移傳感器 LVDT 在這些行業(yè)派上用場及使用注意事項

在系統(tǒng)日益復(fù)雜的工業(yè)自動化現(xiàn)場中，各種位移傳感器測量，無時無刻不在影響著整個自動化系統(tǒng)的設(shè)備健康與使用效率。龐大的工業(yè)產(chǎn)業(yè)醞釀催生出了巨大的位移傳感器需求。長期以來這些位移傳感器的技術(shù)與市場多為歐美企業(yè)把持，伴隨著中國龐大的工業(yè)制造業(yè)崛起，國產(chǎn)傳感器企業(yè)正在向這一領(lǐng)域發(fā)起沖擊！

基于國內(nèi)工業(yè)自動化市場的需求增長與傳感器技術(shù)的高速發(fā)展，小編有幸在某工業(yè)應(yīng)用中解到一款國產(chǎn)微型(超小型)位移傳感器，并參與了部分工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用方案的選型，就這一款傳感器的性能及應(yīng)用場景做個簡單介紹。

優(yōu)利威系列超小型位移傳感器 LVDT 專門設(shè)計用于小物理尺寸是基本要求的微型應(yīng)用。結(jié)構(gòu)設(shè)計精確，鐵芯重量極輕，對于高速位移測量、精密材料和薄膜測量或如果較重鐵芯可能影響測量結(jié)果，這一系列是您的理想選擇。具有標(biāo)準(zhǔn)或帶螺紋的安裝配置，可采用懸空引線或聚氨酯護套引線端接（取決于不同型號）。所有型號都具有鐵磁性不銹鋼外殼，可提供電磁和靜電屏蔽。

優(yōu)利威超小型 LVDT 位置傳感器提供多種可選配置。

線性 (% of Span)：±.15/±.2/±.25/±.5可選

工作溫度范圍 (°C)：-55°C~150°C、-40°C ~ 60°C可選

線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外殼材料不銹鋼

線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外形尺寸: 圓柱形

IP 等級: IP61

勵磁頻率(kHz): 2.5~20

電氣連接: 引線

優(yōu)利威UM375微型位移傳感器的3D模型圖

優(yōu)利威傳感器解決方案提供其微型LVDT位置傳感器，采用多種建筑材料，可為極端條件下的應(yīng)用提供高度準(zhǔn)確和可靠的位置測量。除不銹鋼外，還使用Monel，Inconel，Hastelloy和Titanium等特殊合金來擴展其位移傳感器在輻射，海水，腐蝕性酸以及高/低溫度和壓力等惡劣環(huán)境中的可靠性。微型LVDT結(jié)構(gòu)的材料是根據(jù)在整個工作溫度范圍內(nèi)的腐蝕，壓力和磁性能等參數(shù)為每種單獨的應(yīng)用選擇的。

例如，由于海水應(yīng)用需要長期的微型LVDT傳感器可靠性，因為硬件更換和維護昂貴且費時，因此當(dāng)部件完全暴露在海水中時，可以用鈦，因科鎳合金或哈氏合金來構(gòu)造其位置傳感器。這些合金中較高的鎳，鉻和鉬含量可將傳感器對海水的化學(xué)耐受性擴展至10000英尺或更高，且外部壓力約為5000psi。

可以在含氧量較高的淺水或熱水中運行的微型LVDT可以由Monel 400制成，Monel 400是一種特殊的鎳基合金，可提供更大的抵抗由氧化和微生物入侵引起的點蝕的能力。使用這種特殊合金的厚直徑傳感器外殼可避免長期運行的腐蝕。

為了滿足高溫和極端壓力的應(yīng)用，使用Inconel 718構(gòu)建LVDT，以確保在高達(dá)400°F（204°C）的溫度和高達(dá)20,000 psi（1380 bar）的壓力下可靠運行。對于在發(fā)電和發(fā)動機控制系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的更高溫度環(huán)境，提供其LVDT陶瓷和特殊芯材，可滿足高達(dá)1000°F（538°C）的溫度要求。

當(dāng)超小型位移傳感器用于核電站，飛機，潛艇和其他具有輻射暴露的應(yīng)用時，使用耐輻射和硬化的材料，并從建筑材料中去除PTFE，因此超小型位移傳感器可以連續(xù)運行而不會發(fā)生故障或衰減。

超小型位移傳感器使用注意事項：

1、調(diào)頻干擾和靜電干擾

調(diào)頻干擾和靜電干擾都有可能讓直線位移傳感器的電子尺的顯示數(shù)字跳動的。所以,電子尺的信號線與設(shè)備的強電線路要分開線槽。電子尺必須強制性地接地。信號線需要使用屏蔽線,而且電箱的一段應(yīng)該跟屏蔽線接地的。如果有高頻干擾的時候，通常使用萬用表的電壓測量就會顯示正常，但是顯示數(shù)字就是會跳動不停的;而出現(xiàn)靜電干擾時,出現(xiàn)的情況也是跟高頻干擾一樣的。

2、超小型位移傳感器的供電情況

如果超小型位移傳感器供電電源容量不足，就會造成以下的情況:熔膠的運動會使合模電子尺的顯示變換，有波動，或者合模的運動會使射膠電子尺的顯示波動,造成測量誤差變大。如果電磁閥的驅(qū)動電源與直線位移傳感器供電電源共用的時候，更容易出現(xiàn)這種情況。

3、超小型位移傳感器的接線

直線位超小型位移傳感器的三條線是不可以接錯的，電源線和輸出線是不可以調(diào)換的。如果上面的線接錯的話，就會出現(xiàn)線性誤差很大的情況，要控制的話是很難的，控制的精度也會變得很差，而顯示很容易出現(xiàn)跳動的現(xiàn)象等等。

4、對中性、平行度以及角度的具體要求

安裝超小型位移傳感器的對中性需要很好，但是平行度可以允許有上0.5mm的誤差善角度可以允許有±12°的誤差。但是如果平行度誤差和角度誤差都是偏大的話，這樣會出現(xiàn)顯示數(shù)字跳動的情況、那么出現(xiàn)這樣的情況的時候,必須要對平行度和角度進行調(diào)整了。

5、超小型位移傳感器數(shù)據(jù)顯示問題

如果出現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)有規(guī)律地跳動，或者是沒有顯示數(shù)據(jù)，技術(shù)人員就需要檢查連接線絕著是不是出現(xiàn)破損的現(xiàn)急，并且判斷是否跟機器的外殼很有規(guī)律地接觸而導(dǎo)致的對地短路。

今年對于國內(nèi)的傳感器制造廠商而言是非常幸運的一年，疫情的影響下，國外產(chǎn)能不足，促使一些使用國外傳感器的用戶轉(zhuǎn)投國產(chǎn)的懷抱，給國產(chǎn)傳感器提供了大量的機會。希望在此機遇下，能涌現(xiàn)出更多的優(yōu)秀國產(chǎn)化傳感器。

優(yōu)利威超高精度超小型位移傳感器/微型UM375系列交流LVDT位置傳感器

概況

超高精度位移傳感器微型UM375系列交流LVDT位置傳感器專為要求高可靠性的應(yīng)用而設(shè)計，同時在工業(yè)設(shè)備所需的惡劣環(huán)境中運行。這些超高精度微小型位移傳感器由一個線圈組件組成，該線圈組件裝在一個3/8“直徑的外殼中，外殼帶有一個單獨的可移動芯。UM系列的尺寸為±0.025英寸（±0.63 mm）至±2.0英寸（±50 mm），具有高靈敏度，高分辨率和出色的線性度。

優(yōu)利威超高精度超小型位移傳感器/微型UM375系列交流LVDT位置傳感器

特征

線性度±全范圍典型值的0.15％

堅固的3/8英寸不銹鋼外殼（微型，超小型）

測量范圍為±0.025至±2英寸,超高精度

耐沖擊和振動

工作溫度范圍：-55°C至135°C（標(biāo)準(zhǔn)）耐高溫可定制

擴展溫度范圍：-55°C至204°C（可選）超高溫可定制

提供標(biāo)準(zhǔn)和定制型號

可選擇英制或公制螺紋芯

優(yōu)利威超高精度超小型位移傳感器/微型UM375系列交流LVDT位置傳感器

應(yīng)用

工廠自動化

醫(yī)療器材

閥門位置監(jiān)控

材料測試

尺寸測量

電氣規(guī)格

輸入電壓：3 Vrms（標(biāo)稱值）

輸入頻率： 400Hz至10KHz

線性度：<±0.15％全范圍典型 超高精度

擴展工作范圍：1.5 X線性范圍

空電壓：0.5％全范圍

遲滯：<全范圍典型

重復(fù)性的 <0.01％：<全范圍典型值的0.01％

優(yōu)利威超高精度超小型位移傳感器/微型UM375系列交流LVDT位置傳感器

環(huán)境指標(biāo)

工作溫度：標(biāo)準(zhǔn)：-65°F至275°F（-55°C至135°C）

工作溫度：可選：-65°F至400°F（-55°C至204°C） 耐高溫

熱系數(shù)： <全范圍

濕度 -0.01％/?F（< - 0.02％/?C）： 90％RH，240小時

沖擊存活： 1000 g，11 ms 高精度

振動：20 g至2 KHz

材料規(guī)格

外殼： 耐腐蝕鎳鐵合金

芯： 高透磁率鎳鐵合金

線圈形式： 陶瓷/塑料

磁線： 薄膜絕緣銅

引線：＃32 AWG鐵氟龍絕緣，12“ 長

優(yōu)利威UN-188系列微小型AC LVDT

優(yōu)利威UN-188系列超小型AC LVDT可在空間有限的位置提供高質(zhì)量的位置測量。它具有0.188英寸（4.77 mm）直徑的外殼，可提供多種測量范圍，并提供定制選項。超小尺寸帶來了LVDT測量技術(shù)的所有優(yōu)勢，例如無限分辨率，出色的可重復(fù)性和滯后性，以及在寬溫度和壓力范圍內(nèi)的操作，以及狹小空間限制的應(yīng)用。

UN-188 LVDT是多年制造LVDT位置傳感器的制造工藝和技術(shù)的結(jié)果，提供符合嚴(yán)格質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的可重復(fù)傳感器。

UN-188超小型LVDT非常適合在實驗室設(shè)備，機器人，無人機和無人駕駛飛機以及醫(yī)療設(shè)備中提供位置反饋。它可以與大多數(shù)差分LVDT信號調(diào)節(jié)器一起使用。

univo超小型位移傳感器/位置傳感器un-188系列

特點：

測量范圍為±0.01至±0.20英寸

線性度±0.25％全范圍典型值

耐沖擊和振動

寬工作溫度范圍（-65°F至275°F）

應(yīng)用：

機器人控制

醫(yī)療器材

無人機和無人駕駛飛行器（UAV）

微型電磁閥

實驗室設(shè)備

水力學(xué)

電氣規(guī)格

輸入電壓： 1 Vrms（標(biāo)稱值）

輸入頻率： 2.5 kHz至10 kHz

線性度： <±0.25％全范圍典型

擴展工作范圍： 1.5 X線性范圍

遲滯： <全范圍典型

重復(fù)精度的 0.01％：<全范圍的0.01％典型

環(huán)境指標(biāo)

工作溫度： -65°F至275°F（-55°C至135°C）

熱系數(shù)： <-0.01％/ °F（<-0.02％/ °C）全范圍

濕度： 90％RH，240小時

沖擊存活： 1000 g，11 ms

振動： 20 g至2 KHz

材料規(guī)格

外殼： 耐腐蝕鎳鐵合金

芯： 高磁導(dǎo)率鎳鐵合金

磁線： 薄膜絕緣銅

引線： ＃32 AWG鐵氟龍絕緣，12“;長

馬克羅（Macro）CD 375 微型線纜型交流 位移傳感器

馬克羅傳感器 推出的CD375系列是3/8英寸（9.5毫米）直徑、交流供電的小型非接觸式線性位移傳感器，既能滿足OEM客戶的應(yīng)用，也能滿足終端用戶的要求。可選量程從±0.025英寸（±0.63毫米）至±2.0英寸（±50毫米），鐵芯-內(nèi)孔徑向間隙比競爭對手同類產(chǎn)品大50%（0.012英寸/0.3毫米）、輕質(zhì)的鐵芯使這些微型的LVDT非常適用于高響應(yīng)的動力計量。CD375系列傳感器具有分辨率高、重復(fù)性好、阻抗低、靈敏度高、線性好等LVDT 技術(shù)特征。任何這種傳感器的最大線性誤差都不超過滿量程輸出的±0.25%最佳直線法。

CD 375 系列LVDT的可靠性，是 馬克羅傳感器在多年生產(chǎn)LVDT過程中不斷改進和優(yōu)化生產(chǎn)工藝和裝配技術(shù)的直接成果。它們對環(huán)境的高適應(yīng)性歸功于材料的結(jié)構(gòu)，如充玻璃的線圈使溫度性能穩(wěn)定，不銹鋼外殼形成磁屏蔽，減少外部交流磁場的影響。密封等級達(dá)到IEC標(biāo)準(zhǔn)IP-61級。

馬克羅傳感器 提供幾種可選標(biāo)準(zhǔn)，用戶可以定制CD 375 LVDT，包括特氟綸鐵芯襯墊和公制螺紋鐵芯。除了這些標(biāo)準(zhǔn)的選擇，馬克羅傳感器 還可以設(shè)計和生產(chǎn)各種特殊的CD 375 LVDT，包括不同出線方式、接頭、在加壓液體中工作的產(chǎn)品及高溫環(huán)境中工作的產(chǎn)品、抗原子輻射結(jié)構(gòu)等。不管您有什么特殊的要求，請與我們聯(lián)系。

所有CD 375系列LVDT都可與任何傳統(tǒng)的不同輸入的LVDT信號處理器相配。但不推薦與比率輸入的LVDT信號處理器連用。馬克羅傳感器 可提供各種LVDT信號處理器與CD 375系列LVDT達(dá)成優(yōu)化配置。詳見9000系列技術(shù)說明。

特點

3/8英寸微小直徑，輕質(zhì)鐵芯

量程 ±0.025英寸~±2.0英寸

非線性優(yōu)于 ±0.25% FRO

使用溫度220°F（105°C）

線圈密封等級：IEC IP-61

導(dǎo)磁不銹鋼外殼

應(yīng)用領(lǐng)域

機床及工具定位

機械手定位

醫(yī)療設(shè)備

閥門位置感應(yīng)

自動柜員機

氣缸位置

油/氣井監(jiān)測

自動檢測設(shè)備

參數(shù)

供電：3.0 Vrms（額定）

輸入頻率:2.5至3.0千赫

線性誤差（滿量程輸出）:<±0.25% of FRO

重復(fù)誤差:<0.01% of FSO

磁滯誤差:<0.01% of FSO

使用溫度:-55℃至+105℃

靈敏度溫度系數(shù):-0.02％/℃（額定）

耐振極限:196米/秒，2千赫

抗沖擊能力:980米/秒，11毫秒

審核編輯 黃昊宇