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技術文章
LVDT位移、行程傳感器工作原理
發布時間:2017-12-04   點擊次數:510次

            LVDT位移、行程傳感器工作原理
     

     當鐵芯位于中心時,由于變壓作用,每個次級繞組感應一個幅度相等的電壓,然而次級繞組是按反向串聯繞制的,兩個電壓相位相反,因此產生的輸出電壓在理論上為0V,零值的正確位置應是兩個次級繞組輸出zui低值時的位置。當然,零電壓在解調后是沒有意義的。當鐵芯移動至零位的一側時,線圈上的電壓,一個增加,另一個減少,在輸出導線上形成一個穩定的增長電壓,這個交流電壓經整流或解調后產生一個直流輸出電壓,其幅度隨鐵芯離零位的距離而增加,而極性(正或負)表示行進的方向。例如,LVDT的量程為±1.000in,解調后能提供±1.000V直流輸出信號。那未,輸出將從正滿量程1.000in+1V 線性地變化,降至零位的0V,然后當到達負滿量程時繼續下降至-1.000V

     由于鐵芯是電感性耦合至線圈的,運動的鐵心和靜止的部件(線圈、外殼)之間不存在任何機械接觸,因而LVDT是一種非接觸式位置傳感器,這表明,它可用于不斷地運動著的應用,不必擔心它是否會磨損。當然,要是用機械裝配來對齊線圈組件,那末總會有一些磨損,使用壽應根據具體裝配方法來評估(圖2)。

      LVDT還是一種絕對位置傳感器,它提供相對于一個固定基準的距離讀數,而不是相對于前一個位置的讀數。這在高噪聲工業環境中是十分重要的,當外部原因破壞測量數據時仍能保證正確的信號。

       LVDT其中一種為標準頭結構。它有一個安裝螺紋,一個裝有彈簧或空氣壓縮返回裝置的線圈架以及線性支承,用于線圈對齊。標準頭結構具有便于安裝和對齊的優點。既使機械元件zui終會部分磨損,亦不影響傳感器的精度。


      LVDT鐵芯是由相對高導磁率配方的鐵鋁合金制作的,并經熱處理來確保沿長度的均勻導磁率。鐵芯帶有供安裝用的內螺紋。為了獲得均勻的導磁率,熱處理應在鐵芯切割成所需的長度并車上螺紋后進行。在鐵芯和被測體之間連接有鐵芯延長棒,延長棒用低導磁率材料制作,此如塑料、鋁、黃銅、不銹鋼等。

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