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什么是??LVDT位移傳感器
作者: 來源: 日期:2023/4/14 10:20:49 人氣:5001
LVDT位移傳感器已被全球大多數(shù)地區(qū)在機械、電力、電子、汽車、航空航天、冶金、煤炭、石油、交通、輕工、紡織、建材、水利等行業(yè)的工礦企業(yè)、研究所、大學(xué)、國防軍工等單位廣泛用于自動控制和自動測量。
工作原理:
LVDT 位移傳感器全稱為Linear Variable Differential Transformer,中文譯名為線性可變差動變壓器, LVDT位移傳感器的工作原理簡單地說是鐵芯可動變壓器,其結(jié)構(gòu)示意見圖一。
差動變壓器式位移傳感器(LVDT)為電磁感應(yīng)原理,采用環(huán)氧玻璃布、不銹鋼等材料作為線圈骨架,用不同線徑的漆包線在骨架上繞制線圈。與傳統(tǒng)的電力變壓器不同,LVDT是一種開磁路弱磁耦合的測量元件,在骨架上繞制一組初級線圈,兩組次級線圈,其工作方式依賴于在線圈骨架內(nèi)磁芯的移動,當初級線圈供給一定頻率的交變電壓(激勵電壓)時,鐵芯在線圈內(nèi)移動就改變了空間的磁場分布,從而改變了初、次級線圈之間的互感量,次級線圈就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,隨著鐵心的位置不同,互感量也不同,次級產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也不同,這樣就將鐵芯的位移量(實際的鐵芯是通過測桿與被測物保持相接觸,也就是被測物體的位移量)變成了電壓信號輸出,由于兩個次級線圈電壓極性相反,所以傳感器的輸出是兩個次級線圈電壓之差,其電壓差值與位移量成線性關(guān)系(參見圖二)。
當鐵芯處在線圈正中間位置時,兩次級線圈感應(yīng)電壓相等但相位相反,其電壓差值為零。當鐵芯往右移動時,右邊的次級線圈感應(yīng)的電壓大于左邊的,兩線圈輸出的電壓差值大小隨鐵芯位移而成線性變化(第一象限的實線段部份),這是LVDT有效測量范圍(一半)。當鐵芯繼續(xù)往右移動時,兩次級線圈輸出電壓的差值不與鐵芯位移成線性關(guān)系,此為緩沖、非測量區(qū)(虛線段)。反之,當鐵芯自線圈中間位置向左邊移動亦然。零點兩邊的實線段一般是對稱的測量范圍,只不過兩者都是交流信號而相位差180°。
這里要特別指出,LVDT和一般變壓器有本質(zhì)上的區(qū)別,變壓器為強電磁耦合,次級電壓在滿負載和空載差別非常大。而LVDT為弱電磁耦合,要求負載阻抗很大,次級產(chǎn)生的感應(yīng)電流很小,由此產(chǎn)生的附加磁場不干擾激勵磁場分布,這是與普通變壓器完全不同的概念,表現(xiàn)出了LVDT的性質(zhì)。
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