LVDT(線性可變差動變壓器)是一種壓電式傳感器,用于將機械運動或振動(特別是直線運動)轉換為可變電流、電壓或電信號,反之亦然。主要用于自動控制系統或測量技術中的機械運動傳感器的執行機構。機電式傳感器的分類包括輸出信號的轉換原理或類型。
簡言之,線性傳感器提供與被測參數相關的電壓輸出量,例如力,用于簡單的信號調節。LVDT傳感器對電磁干擾非常敏感。電阻的降低可以通過縮短連接電纜來改善,以消除重大誤差。線性位移傳感器需要三到四根連接線來提供電源和輸出信號。
從物理上講,LVDT結構是一個空心的金屬圓柱體,其中直徑較小的軸沿著圓柱體的長軸自由地來回移動。當設備運行時,軸或推桿的末端是一個導磁芯,該芯必須位于氣缸或線圈總成內。
在通常的實踐中,推桿與待確定位置的可移動物體(被測物體)相連接,而線圈組件連接在一個固定的參考點上。被測件的移動使線圈組件內的鐵芯移動;這種運動是用電測量的。
在某些應用中,用位置傳感器測量壓力,將線性位移傳感器與校驗環相結合,使負載測量系統具有明顯的優勢。應變計的實際移動量很小,對很小的負載很不敏感。另一方面,驗證環是一個相對松馳的梁,能夠在相對而言的負載下更自由地移動,因為移動的距離需要小于整個行程,例如線性傳感器的±0.5mm。因此,該系統對輕載更為敏感。
雖然證明環彎曲,但事實上它比應變計更堅固和有彈性。應變計中的剛度在快速施加和移除荷載時具有優勢,因為剛性系統具有較高的頻率響應。但是,如果應變計受到高沖擊載荷,則很容易過載。另一方面,一個防震環可以移動得更遠,以吸收沖擊載荷而不會產生有害影響。
使用LVDT傳感器進行計數
利用基于線性傳感器的簡單設計原理,可以實現對需要絕對數值精度的紙幣或類似單品的高速計數。這些高靈敏度LVDT傳感器輸出的電壓信號可用于:以高速單獨計數音符;檢測兩個或多個音符一起計數;識別磁帶修復;指示音符何時折疊;以及當音符部分丟失時提醒操作員。
在典型的機器設計中,音符在兩個旋轉的滾柱之間傳送,其中一個在固定軸承中運行,而另一個可以線性移動以改變它們之間的間隙。后一個滾輪通過適當的負載與紙幣保持正接觸。一個微型線性傳感器安裝在這個可移動的輥子的每一端,以測量它的線性位移,當音符通過間隙。
因此,當一張鈔票在兩個輥子之間通過時,LVDT磁芯的位移量等于紙幣的厚度,這將為兩個傳感器產生相應強度的電壓輸出信號。只有當音符在兩個滾軸之間傳遞時,信號才會持續,從而產生可用于電子計數的脈沖輸出。兩個音符一起通過會使持續的信號強度加倍,依此類推。
其他應用
動力渦輪機:發電渦輪機應用于世界各地的發電廠使用線性可變差分傳感器作為位置傳感器和信號調節器,以提供必要的工作功率。感應式或LVDT型位置傳感器所需的交流電壓和頻率不適用于電源線電源。
液壓:線性位置傳感器用作液壓蓄能器中的充電傳感器,在惡劣環境中具有高抗振動和沖擊能力的特殊外部傳感器,包括傳感器能力范圍內的所有行程長度。如果您需要更長的沖程長度,請致電我們在歐米茄的專業工程人員,獲取定制設計信息。
自動化:LVDT自動化應用利用密封的尺寸測量探頭,在您的研發實驗室、制造車間、工廠自動化、過程控制環境、TIR測量和工業測量的惡劣環境工作條件下執行。
飛機:大多數航空航天/飛機應用使用微型或超小型位置傳感器。它們是電纜驅動的位移傳感機構。歐米茄公司可開發用于商用飛機、太空、航空和空間棲息地環境系統的精密產品。產品安裝在一個固定的位置,位移電纜連接到一個移動物體,如起落架或副翼。當發生移動時,電纜縮回并抽出。根據信號調節和安裝系統,電輸出將顯示各種速率、角度、長度和運動。
衛星:考慮衛星技術和相關領域的應用,除了衛星生產之外,空間飛行器、貨機、軍用戰斗機、無人機、實驗飛機、導彈、核反應堆、飛行模擬器或高速鐵路都需要位置傳感器。