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LVDT差动变压器式位移传感器_在线百科全书查询


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LVDT差动变压器式位移传感器


随着我国国民经济的高速发展,自动化程度的不断提高,传感器的用量越来越大,开发高新技术位移传感器产品具有广阔的前景。该产品具有精度高,动态特性好,工作可靠,使用方便等特点。差动变压器式位移传感器(LVDT)可广泛应用于航天航空、机械、建筑、纺织、铁路、煤炭、冶金、塑料、化工以及科研院校等国民经济各行各业,用来测量伸长、振动、物体厚度、膨胀等的高技术产品。



结构组成


LVDT传感器结构分以下几个部分:外管,内管,线圈,前后端盖,电路板,屏蔽层,出线等部分构成。

外管采用不锈钢制成,内管可采用不锈钢或塑料等。电路板的作用是提供LVDT的初线线圈一个激励信号,通过差动变压器原理,在次级产生的输出信号进入电路板进行信号处理,使输出信号变成标准的可被计算机或PLC使用的电压0-5V或4-20mA输出。

传感器特点


1,无摩擦测量

LVDT 的可动铁芯和线圈之间通常没有实体接触,也就是说LVDT 是没有摩擦的部件。它被用于可以承受轻质铁芯负荷,但无法承受摩擦负荷的重要测量。 例如,精密材料的冲击挠度或振动测试,纤维或其它高弹材料的拉伸或蠕变测试。

2,无限的机械寿命

由于LVDT 的线圈及其铁芯之间没有摩擦和接触,因此不会产生任何磨损。这样LVDT的机械寿命,理论上是无限长的。在对材料和结构进行疲劳测试等应用中,这是极为重要的技术要求。此外,无限的机械寿命对于飞机、导弹、宇宙飞船以及重要工业设备中的高可靠性机械装置也同样是重要的。

3,无限的分辨率

LVDT的无摩擦运作及其感应原理使它具备两个显著的特性。第一个特性是具有真正的无限分辨率。这意味着 LVDT 可以对铁芯最微小的运动作出响应并生成输出。外部电子设备的可读性是对分辨率的唯一限制。

4,零位可重复性

LVDT 构造对称,零位可回复。LVDT的电气零位可重复性高,且极其稳定。用在闭环控制系统中,LVDT 是非常出色的电气零位指示器。

5,径向不敏感

LVDT对于铁芯的轴向运动非常敏感,径向运动相对迟钝。这样,LVDT 可以用于测量不是按照精准直线运动的物体,例如,可把LVDT耦合至波登管的末端测量压力。

6,输入/输出隔离

LVDT被认为是变压器的一种,因为它的励磁输入(初级)和输出(次级)是完全隔离的。LVDT无需缓冲放大器,可以认为它是一种有效的模拟信号元件。在要求信号线与电源地线隔离的测量和控制回路中,它的使用非常方便

9,LVDT与光栅,磁栅,等高精度测长仪器相比有以下几个优点缺点:

优点:动态特性好,可用于高速在线检测,进行自动测量,自动控制。光栅、磁栅等测量速度一般为1.5m/s以内,只能用于静态测量。

LVDT可在强磁场,大电流,潮湿,粉尘等恶劣环境下使用。

可以做成在特殊条件下工作的传感器,如耐高压,高温,耐辐射,全密土封在水下工作。

可靠性非常好,能承受冲击达150g/11ms ,振动频率2KHZ加速度20g。体积小,价格低,性能价格比高。

缺点:由于LVDT传感器工作原理是差动变压器式,通过线圈绕线,对于超大行程来说(超过1米),生产难度大,传感器和拉杆之和长度将达2米以上,使用不方便,且线性度也不高。

LVDT的应用举例以及应用领域


直流回弹式LVDT

具有优良的性能,采用方便的单电源9-28V DC供电,产品的测量接触探头采用耐磨镀络硬质工具钢,最大测量量程为50mm,最大弹力200克,电子电路密封在304不锈钢金属管内,可以在潮湿和灰尘等恶劣环境中工作,输出信号为标准的可被计算机或PLC使用的0-5V或4-20mA输出。

应用领域

l 轴径跳动检测

l 阀位检测与控制

l 辊缝间隙控制

l 金属加工检测

直流拖动式LVDT

具有优良的性能,采用方便的单电源9-28V DC供电,电子电路密封在304不锈钢金属管内,可以在潮湿和灰尘等恶劣环境中工作,输出信号为标准的可被计算机或PLC使用的0-5V或4-20mA输出。

应用领域

l 机床及工具定位

l 液压缸定位

l 辊缝间隙控制

l 阀门位置检测与控制