LVDT位移傳感器設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

當(dāng)可靠、穩(wěn)健和準(zhǔn)確的位置感測(cè)至關(guān)重要時(shí)，您可以選擇 LVDT。

線性可變差動(dòng)變壓器 (LVDT) 是一種常見(jiàn)類(lèi)型的位置傳感器，可將被測(cè)物體的線性位置或運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為可由操作員和控制系統(tǒng)讀取的比例電輸出。LVDT 常用于測(cè)量范圍從 ±0.010 英寸(±0.254 毫米)到 ±10 英寸(±254 毫米)的情況。LVDT 可設(shè)計(jì)用于從 -238°F (-150°C) 到高達(dá) 1000°F (537°C) 的低溫范圍的溫度。LVDT 具有無(wú)摩擦操作，在惡劣環(huán)境中非常堅(jiān)固，具有出色的精度和可重復(fù)性，并且具有近乎無(wú)限的預(yù)期使用壽命。

在大多數(shù)應(yīng)用中，LVDT 外殼安裝在一個(gè)固定位置，而被測(cè)物體則通過(guò)機(jī)械方式連接到可移動(dòng)的 LVDT 磁芯。隨著內(nèi)核的移動(dòng)，LVDT 的輸出會(huì)發(fā)生變化，如動(dòng)畫(huà)所示。我們將更詳細(xì)地討論這是如何工作的。

當(dāng)磁芯在 LVDT 內(nèi)移動(dòng)時(shí)，它會(huì)進(jìn)一步與它進(jìn)入的次級(jí)繞組接合，并與相對(duì)的繞組脫離。S1 和 S2 之間的差異給出了與磁芯位置成正比的電信號(hào)。

LVDT 有兩個(gè)組件：一個(gè)固定外殼， 包含單個(gè)初級(jí)繞組和兩個(gè)次級(jí)繞組S1和S2，以及一個(gè)由鐵磁材料構(gòu)成并與被測(cè)對(duì)象機(jī)械連接的可移動(dòng)磁芯。外殼和磁芯之間沒(méi)有物理接觸。

單個(gè)初級(jí)線圈位于外殼的中心，并通過(guò)交流信號(hào)供電。通過(guò)磁芯磁耦合，在串聯(lián)反向電路中連接的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)次級(jí)繞組中的每一個(gè)中都會(huì)感應(yīng)出電壓。有效電壓和 LVDT 輸出是每個(gè)次級(jí)之間的差值。

當(dāng)核心遠(yuǎn)離 LVDT 的中心(稱(chēng)為零點(diǎn))時(shí)，來(lái)自初級(jí)的信號(hào)將比另一個(gè)更多地耦合到一個(gè)次級(jí)。在圖1中，作為在芯移動(dòng)S1，電壓輸出S1增大。作為在芯移動(dòng)S2，輸出S2增大。當(dāng)核心位置分別向S1和S2移動(dòng)時(shí)，( S1 – S2 ) 和 ( S2 – S1 ) 的值成為核心位置的線性函數(shù)。

AC 和 LVDT 的典型輸出所示。隨著內(nèi)核在 LVDT 范圍內(nèi)的任一方向遠(yuǎn)離零點(diǎn)，電壓輸出 ( S1 – S2 ) 和 ( S2 – S1 ) 成比例增加。

隨著磁芯沿任一方向遠(yuǎn)離零點(diǎn)，交流輸出增加。

LVDT 輸出的相位突然偏移 180? 當(dāng)核心穿過(guò)零點(diǎn)時(shí)。

顯示了鐵芯與初級(jí)和次級(jí)繞組之間的相位角的關(guān)系。當(dāng)磁芯穿過(guò)零點(diǎn)時(shí)，輸出信號(hào)的相位突然偏移 180°，如圖 3 所示，允許用戶或信號(hào)調(diào)節(jié)電子設(shè)備確定磁芯位于零點(diǎn)的哪一側(cè)。

作為感應(yīng)變壓器，LVDT 需要在初級(jí)上施加交流激勵(lì)電壓，并在次級(jí)上產(chǎn)生交流輸出。在現(xiàn)代 LVDT 中，激勵(lì)信號(hào)要求約為 3 Vrms，頻率范圍為 1kHz 至 10kHz。 支持電子設(shè)備和信號(hào)調(diào)節(jié)器 提供激勵(lì)信號(hào)和測(cè)量輸出。信號(hào)調(diào)節(jié)器解調(diào)低幅度交流輸出并產(chǎn)生直流電壓、電流或數(shù)字輸出，大多數(shù)儀表和控制系統(tǒng)都可以測(cè)量這些輸出。

除了外部組件，信號(hào)調(diào)節(jié)器也可以內(nèi)置到 LVDT 中。通常稱(chēng)為DC LVDT，用戶可以提供 DC 輸入，并測(cè)量對(duì)應(yīng)于磁芯位置的 DC 輸出。DC LVDT 提供了 LVDT 技術(shù)的許多優(yōu)點(diǎn)，并且可以方便地提供和讀取 DC 信號(hào)。

LVDT 信號(hào)調(diào)節(jié)器的輸出是大多數(shù)控制系統(tǒng)和儀表都能接受的線性直流信號(hào)。

UGDR-750系列UNIVO直流輸出回彈式位移傳感器

UNIVO UGDR系列測(cè)頭直流輸出回彈位LVDT移傳感器設(shè)計(jì)用于直流電壓，具有良好的線性度、高靈敏度和高分辨率。它們?cè)试S在沒(méi)有輔助信號(hào)調(diào)節(jié)電子設(shè)備的情況下直接高精度讀出和記錄輸出信號(hào)。通過(guò)徑向安裝的連接器進(jìn)行電氣連接，從而縮短外殼長(zhǎng)度。這些彈簧加載LVDT設(shè)計(jì)用于廣泛的位置測(cè)量和尺寸測(cè)量應(yīng)用，范圍為0.10英寸(2.5毫米)至4英寸(100毫米)。

LVDT移傳感器特點(diǎn)：

彈簧加載探頭

徑向安裝連接器

焊接密封鋼外殼

測(cè)量范圍從土 0.05至±2英寸

典型全量程的線性度±0.15%

耐沖擊和振動(dòng)

探頭觸點(diǎn)的選擇

提供標(biāo)準(zhǔn)和定制型號(hào)

LVDT移傳感器應(yīng)用：

夾送和滾輪對(duì)準(zhǔn)

尺寸測(cè)量

工廠自動(dòng)化

材料測(cè)試

包裝設(shè)備

TIR測(cè)量

LVDT移傳感器參數(shù)：

電氣規(guī)格：

輸入功率：±15VDC，±25mA

滿標(biāo)度輸出：0至±10V DC

線性度：<±0.15%全量程典型值

滯后：<0.01%的全量程典型值

重復(fù)性：<0.01%的全量程典型值

審核編輯：湯梓紅