Apa itu LVDT?

Apa itu LVDT?

Definisi LVDT

LVDT, atau Linear Variable Differential Transformer, adalah transduser induktif yang mengubah gerakan linear menjadi sinyal listrik. Ini sangat dihargai karena presisi dan keandalannya.Output di seberang sekunder dari transformator ini bersifat diferensial sehingga disebut demikian. Ini adalah transduser induktif yang sangat akurat dibandingkan dengan transduser induktif lainnya.

Konstruksi LVDT

Fitur Utama Konstruksi

• Transformator terdiri dari gulungan primer P dan dua gulungan sekunder S1 dan S2 yang dipasang pada bekas silinder (yang berongga dan berisi inti).

• Kedua gulungan sekunder memiliki jumlah putaran yang sama, dan ditempatkan di kedua sisi gulungan primer.

• Gulungan primer terhubung ke sumber AC yang menghasilkan fluks di celah udara dan tegangan terinduksi di gulungan sekunder.

• Inti besi lunak yang dapat dipindahkan ditempatkan di dalam bekas dan perpindahan yang akan diukur terhubung ke inti besi.

• Inti besi biasanya memiliki permeabilitas tinggi yang membantu mengurangi harmonisa dan sensitivitas tinggi LVDT.

• LVDT ditempatkan di dalam perumahan baja nirkarat karena memberikan pelindung elektrostatik dan elektromagnetik.

• Kedua gulungan sekunder terhubung sedemikian rupa sehingga output yang dihasilkan adalah perbedaan antara tegangan kedua gulungan.

Prinsip Kerja dan Operasi

Karena primer terhubung ke sumber AC, maka arus dan tegangan bolak-balik dihasilkan di sekunder LVDT. Output di sekunder S1 adalah e1 dan di sekunder S2 adalah e2. Jadi, output diferensialnya adalah,

Persamaan ini menjelaskan prinsip kerja LVDT.

Sekarang tiga kasus muncul sesuai dengan lokasi inti yang menjelaskan cara kerja LVDT dibahas di bawah ini,

• KASUS I Ketika inti berada pada posisi nol (tanpa perpindahan).Ketika inti berada pada posisi nol, maka fluks yang terhubung dengan kedua gulungan sekunder sama sehingga tegangan terinduksi sama di kedua gulungan. Jadi, untuk tanpa perpindahan, nilai output eout adalah nol karena e1 dan e2 sama. Ini menunjukkan bahwa tidak ada perpindahan yang terjadi.

• KASUS II Ketika inti dipindahkan ke atas posisi nol (untuk perpindahan ke atas titik referensi)

• Dalam kasus ini, fluks yang terhubung dengan gulungan sekunder S1 lebih banyak dibandingkan dengan fluks yang terhubung dengan S2. Karena itu, e1 akan lebih besar daripada e2. Karena itu, tegangan output eout positif.

• KASUS III Ketika inti dipindahkan ke bawah posisi nol (untuk perpindahan ke bawah titik referensi). Dalam kasus ini, magnitudo e2 akan lebih besar daripada e1. Karena itu, output eout akan negatif dan menunjukkan output ke bawah titik referensi.

Output VS Perpindahan Inti

Tegangan output LVDT menunjukkan hubungan linier dengan perpindahan inti, seperti yang ditunjukkan oleh kurva linier pada grafik.Beberapa poin penting tentang magnitudo dan tanda tegangan yang terinduksi di LVDT

Jumlah perubahan tegangan, baik negatif maupun positif, sebanding dengan jumlah pergerakan inti dan menunjukkan jumlah gerakan linear.Dengan mencatat peningkatan atau penurunan tegangan output, arah gerakan dapat ditentukanTegangan output LVDT adalah fungsi linier dari perpindahan inti.

Keuntungan LVDT

• Rentang Tinggi – LVDT dapat mengukur berbagai rentang perpindahan, mulai dari 1,25 mm hingga 250 mm, yang meningkatkan fleksibilitasnya dalam berbagai aplikasi.

• Tidak Ada Kerugian Gesekan – Karena inti bergerak di dalam bekas yang berongga, tidak ada kerugian input perpindahan sebagai kerugian gesekan, sehingga membuat LVDT sangat akurat.

• Input Tinggi dan Sensitivitas Tinggi – Output LVDT sangat tinggi sehingga tidak memerlukan amplifikasi. Transduser ini memiliki sensitivitas tinggi, yang biasanya sekitar 40V/mm.

• Histeresis Rendah – LVDT menunjukkan histeresis rendah dan karenanya repetibilitasnya sangat baik dalam semua kondisi.

• Konsumsi Daya Rendah – Daya konsumsinya sekitar 1W, yang sangat rendah dibandingkan dengan transduser lainnya.

• Konversi Langsung ke Sinyal Listrik – Mereka mengonversi perpindahan linear menjadi tegangan listrik yang mudah diproses.

Kerugian LVDT

• Karena sensitivitasnya terhadap medan magnet parasit, LVDT memerlukan pengaturan perlindungan untuk memastikan kinerja yang akurat dan mencegah gangguan.

• LVDT terpengaruh oleh getaran dan suhu.

• Disimpulkan bahwa mereka lebih menguntungkan dibandingkan dengan transduser induktif lainnya.

Aplikasi LVDT

• Kami menggunakan LVDT dalam aplikasi di mana perpindahan yang akan diukur berkisar dari pecahan mm hingga beberapa cm. LVDT bertindak sebagai transduser primer yang mengubah perpindahan menjadi sinyal listrik secara langsung.

• LVDT juga dapat berfungsi sebagai transduser sekunder. Misalnya, tabung Bourdon yang berfungsi sebagai transduser primer dan mengubah tekanan menjadi perpindahan linear, kemudian LVDT mengubah perpindahan tersebut menjadi sinyal listrik yang setelah kalibrasi memberikan pembacaan tekanan fluida.