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优利威LVDT位移传感器设计、使用和优势
| 介绍： | 当可靠、稳健和准确的位置感测至关重要时，就会选择 LVDT。线性可变差动变压器 (LVDT) 是一种 |
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当可靠、稳健和准确的位置感测至关重要时，就会选择 LVDT。
线性可变差动变压器 (LVDT) 是一种常见类型的位置传感器，可将被测物体的线性位置或运动转换为可由操作员和控制系统读取的比例电输出。LVDT 常用于测量范围从 ±0.010 英寸（±0.254 毫米）到 ±10 英寸（±254 毫米）的情况。LVDT 可设计用于从 -238°F (-150°C) 到高达 1000°F (537°C) 的低温范围的温度。LVDT 具有无摩擦操作，在恶劣环境中非常坚固，具有出色的精度和可重复性，并且具有近乎无限的预期使用寿命。
上面的动画显示了被测物体移动 LVDT 核心时 LVDT 的原始输出。在大多数应用中，LVDT 外壳安装在一个固定位置，而被测物体则通过机械方式连接到可移动的 LVDT 磁芯。随着内核的移动，LVDT 的输出会发生变化，如动画所示。我们将更详细地讨论这是如何工作的。
图 1 - 当磁芯在 LVDT 内移动时，它会进一步与它进入的次级绕组接合，并与相对的绕组脱离。S1 和 S2 之间的差异给出了与磁芯位置成正比的电信号。
LVDT 有两个组件：一个固定外壳， 包含单个初级绕组和两个次级绕组S1和S2，以及一个由铁磁材料构成并与被测对象机械连接的可移动磁芯。外壳和磁芯之间没有物理接触。
单个初级线圈位于外壳的中心，并通过交流信号供电。通过磁芯磁耦合，在串联反向电路中连接的两个对称次级绕组中的每一个中都会感应出电压。有效电压和 LVDT 输出是每个次级之间的差值。
当核心远离 LVDT 的中心（称为零点）时，来自初级的信号将比另一个更多地耦合到一个次级。在图1中，作为在芯移动S1，电压输出S1增大。作为在芯移动S2，输出S2增大。当核心位置分别向S1和S2移动时，( S1 – S2 ) 和 ( S2 – S1 ) 的值成为核心位置的线性函数。
AC 和 LVDT 的典型输出如图 2 所示。随着内核在 LVDT 范围内的任一方向远离零点，电压输出 ( S1 – S2 ) 和 ( S2 – S1 ) 成比例增加。 |
图 2 - 随着磁芯沿任一方向远离零点，交流输出增加。 |
图 3 - LVDT 输出的相位突然偏移 180? 当核心穿过零点时。 | 图 3 显示了铁芯与初级和次级绕组之间的相位角的关系。当磁芯穿过零点时，输出信号的相位突然偏移 180°，如图 3 所示，允许用户或信号调节电子设备确定磁芯位于零点的哪一侧。 作为感应变压器，LVDT 需要在初级上施加交流激励电压，并在次级上产生交流输出。在现代 LVDT 中，激励信号要求约为 3 Vrms，频率范围为 1kHz 至 10kHz。 支持电子设备和信号调节器 提供激励信号和测量输出。信号调节器解调低幅度交流输出并产生直流电压、电流或数字输出，大多数仪表和控制系统都可以测量这些输出。 |
除了外部组件，信号调节器也可以内置到 LVDT 中。通常称为DC LVDT，用户可以提供 DC 输入，并测量对应于磁芯位置的 DC 输出。DC LVDT 提供了 LVDT 技术的许多优点，并且可以方便地提供和读取 DC 信号。 |
图 4 - LVDT 信号调节器的输出是大多数控制系统和仪表都能接受的线性直流信号。 |
LVDT 示例视频
LVDT 可用于许多不同的应用。在此示例中，了解如何将 AC LVDT 与信号调节器结合使用以监控阀门的位置。
