Wat is 'n LVDT?
Wat is 'n LVDT?
Definisie van 'n LVDT
'n LVDT (Linear Variable Differential Transformer) is 'n induksiewe transduser wat lineêre beweging omskep na 'n elektriese sein. Dit word hoog ge waardeer vir sy presisie en betroubaarheid. Die uitset oor die sekondêre van hierdie transformator is die differensiaal, dus word dit so genoem. Dit is 'n baie akkurate induksiewe transduser in vergelyking met ander induksiewe transdusers.
Konstruksie van 'n LVDT
Hoofkenmerke van Konstruksie
Die transformator bestaan uit 'n primêre winding P en twee sekondêre windings S1 en S2 wat op 'n silindervormige voormaler gewond is (wat hol is en die kern bevat).
Beide sekondêre windings het dieselfde aantal windinge, en ons plaas hulle aan elke kant van die primêre winding.
Die primêre winding is verbonden aan 'n AC-bron wat 'n flux in die lugvergrootte skep en spanninge in die sekondêre windings induktief.
'n Beweegbare sagte yskern word binne die voormaler geplaas, en die te meet verplasing word aan die yskern verbonden.
Die yskern is gewoonlik van hoë permeabiliteit, wat help om harmoniese en hoë sensitiviteit van die LVDT te verminder.
Die LVDT word binne 'n roestvrystalen behuising geplaas, omdat dit elektrostatische en elektromagnetiese skilding verskaf.
Beide sekondêre windings word sodanig verbonden dat die resulteerde uitset die verskil tussen die spanninge van die twee windings is.
Werkprinsipe en Funksionering
Aangesien die primêre aan 'n AC-bron verbonden is, word wisselstroom en -spanning in die sekondêre van die LVDT geproduseer. Die uitset in sekondêre S1 is e1 en in sekondêre S2 is e2. Dus is die differensiële uitset,
Hierdie vergelyking verduidelik die werkprinsip van 'n LVDT.
Nou ontstaan drie gevalle volgens die posisies van die kern wat die funksionering van die LVDT verduidelik, as volg:
GEVAL I Wanneer die kern by die nulpunt-posisie is (vir geen verplasing nie). Wanneer die kern by die nulpunt-posisie is, dan is die flux wat met beide sekondêre windings gekoppel is, gelyk, so die geïnduseerde emf is gelyk in albei windings. Dus vir geen verplasing is die waarde van die uitset eout nul, aangesien e1 en e2 albei gelyk is. Dit wys dat geen verplasing plaasgevind het nie.
GEVAL II Wanneer die kern bo die nulpunt-posisie beweeg word (vir verplasing bo die verwysingspunt).
In hierdie geval is die flux wat met sekondêre winding S1 gekoppel is, meer as die flux wat met S2 gekoppel is. As gevolg hiervan sal e1 meer wees as e2. As gevolg hiervan is die uitsetspanning eout positief.
GEVAL III Wanneer die kern onder die nulpunt-posisie beweeg word (vir verplasing onder die verwysingspunt). In hierdie geval is die grootte van e2 meer as e1. As gevolg hiervan is die uitset eout negatief en wys die uitset onder die verwysingspunt.
Uitset vs Kernverplasing
Die uitsetspanning van 'n LVDT vertoon 'n lineêre verhouding met die kern se verplasing, soos deur 'n lineêre kurwe op 'n grafiek voorgestel. Sommige belangrike punte oor die grootte en teken van die geïnduseerde spanning in 'n LVDT.
Die hoeveelheid verandering in spanning, of negatief of positief, is eweredig aan die hoeveelheid beweging van die kern en wys die hoeveelheid lineêre beweging. Deur die uitsetspanning wat toeneem of afneem te noteer, kan die rigting van die beweging bepaal word. Die uitsetspanning van 'n LVDT is 'n lineêre funksie van die kernverplasing.
Voordelige van 'n LVDT
Hoë Bereik – LVDTs kan 'n wyd bereik van verplasings meet, van so min as 1,25 mm tot 250 mm, wat hul verskeidenheid in verskeie toepassings verhoog.
Geen Wrywingverlies – Aangesien die kern binne 'n hol voormaler beweeg, is daar geen verlies van verplasingsinvoer as wrywingverlies, wat die LVDT 'n baie akkurate toestel maak.
Hoë Inset en Hoë Sensitiviteit – Die uitset van 'n LVDT is so hoog dat dit geen versterking nodig het. Die transduser het 'n hoë sensitiviteit, wat tipies ongeveer 40V/mm is.
Laag Histerese – LVDTs wys 'n laag histerese en dus is herhaalbaarheid uitstekend onder alle toestande.
Laag Kragverbruik – Die krag is ongeveer 1W, wat baie laag is in vergelyking met ander transdusers.
Direkte Omskakeling na Elektriese Seine – Hulle omskep die lineêre verplasing na elektriese spanning, wat maklik verwerk kan word.
Nadele van 'n LVDT
As gevolg van hul sensitiviteit vir verdwaalde magneetvelde, vereis LVDTs beskermende opsstellings om akkurate prestasie te verseker en interferensie te verhoed.
LVDTs word beïnvloed deur vibrasies en temperatuur.
Dit word gevolgtrek dat hulle voordeelig is in vergelyking met enige ander induksiewe transduser.
Toepassings van 'n LVDT
Ons gebruik LVDTs in toepassings waar die te meet verplasings varieer van 'n fraksie van 'n mm tot 'n paar cm. Die LVDT, wat as 'n primêre transduser funksioneer, omskep die verplasing direk na 'n elektriese sein.
Die LVDT kan ook as 'n sekondêre transduser funksioneer. Byvoorbeeld, die Bourbon-buis wat as 'n primêre transduser funksioneer en druk omskep na lineêre verplasing, en dan omskep die LVDT hierdie verplasing na 'n elektriese sein, wat na kalibrasie die druk van die vloeistof lees.
