LVDT nədir?

LVDT nədir?

LVDT-nin tərif

LVDT və ya Doğrusal Dəyişən Diferensial Transformator, doğrusal hərəkəti elektrik sinyalına çevirmək üçün istifadə olunan induktiv transduserdir. Dəqiqliyi və etibarlılığı ilə tanınıb.Bu transformatorun ikinciçili yanaşmasında alınan çıxış diferensiyal olduğu üçün belə adlandırılır. Başqa induktiv transduserlərlə müqayisədə, bu dəqiqlikli bir induktiv transduserdir.

LVDT-nin quruluşu

Quruluşun Əsas Xüsusiyyətləri

• Transformator, silindrik forması (boş və mərkəzi ehtiva edir) üzərində sarılmış bir asıl bobin P və iki ikinciçili bobin S1 və S2-dən ibarətdir.

• İkinciçili bobinlərin hər ikisi eyni sayıda zülallarla sarılıdır və onları asıl bobinin hər iki tərəfində yerləşdiririk.

• Asıl bobin, hava boşluğunda flüks yaratmaq və ikinciçili bobinlərdə voltaj yaratmaq üçün AC mənbəyə bağlanır.

• Dəyişmək istədiyimiz yerçimentoq və demir mərkəzi formaya daxil edilmişdir.

• Demir mərkəzi genelliklə yüksək permeabilitəye malikdir, bu da harmoniklərin azalmasına və LVDT-nin yüksək dəqiqliyinə kömək edir.

• LVDT, elektrostatik və elektromaqnit ekranlama təmin edən nöqtəsiz çelik kəskinin içində yerləşdirilir.

• İkinciçili bobinlər belə bir şəkildə bağlanır ki, çıxış, iki bobin voltajları arasındakı fərq olur.

İşləmə Prinsipi və Mekanizmi

Asıl bobin AC mənbəyə bağlı olduğundan, LVDT-nin ikinciçili bobinlərində dəyişən cürənt və voltajlar yaradılır. İkinciçili S1-nin çıxışı e1, S2-nin çıxışı isə e2-dir. Bu səbəbdən, diferensiyal çıxış belə olur,

Bu tənlik, LVDT-nin işləmə prinsipini izah edir.

İndi, mərkəzin mövqe inşaclarına görə üç hal var, bu həllər LVDT-nin işləməsini izah edir:

• HAL I Mərkəz sıfır mövqeyindədir (yerçiment olmayanda).Mərkəz sıfır mövqeyindədirsə, hər iki ikinciçili bobinlərin həmsərhəddə olan flüks bərabərdir, bu da hər iki bobinda yarandığı EMF-nin bərabər olması deməkdir. Yerçiment olmayanda, e1 və e2 bərabər olduğundan, çıxış eout sıfıra bərabərdir. Bu, yerçimentin olmamasını göstərir.

• HAL II Mərkəz sıfır mövqeyindən yuxarıya köçürülüb (referans nöqtəsinin yuxarısına yerçiment olunduqda)

• Bu halda, S1 ikinciçili bobinindən daha çox flüks S2 ikinciçili bobinindən keçir. Bu səbəbdən, e1, e2-dən daha böyük olacaq. Bu səbəbdən, çıxış voltajı eout müsbət olacaq.

• HAL III Mərkəz sıfır mövqeyindən aşağıya köçürülüb (referans nöqtəsinin aşağısına yerçiment olunduqda). Bu halda, e2, e1-dən daha böyük olacaq. Bu səbəbdən, eout mənfi olacaq və referans nöqtəsinin aşağısında olan çıxışı göstərəcək.

Çıxış və Mərkəzin Yerçimenti

LVDT-nin çıxış voltazı, mərkəzin yerçimenti ilə xətti əlaqədədir, bu da qrafikdə xətti kəsr tərəfindən təsvir olunur.LVDT-də yarandığı voltajın dəyəri və işarəsi haqqında əhəmiyyətli nöqtələr

Voltajda olan dəyişiklik, mənfi və ya müsbət, mərkəzin hərəkətinə nisbətən mütənasibdir və doğrusal hərəkətin miqdarını göstərir.Çıxış voltajının artması və ya azalması, hərəkətin istiqamətini müəyyən etmək üçün istifadə edilə bilər.LVDT-nin çıxış voltazı, mərkəzin yerçimentinin xətti funksiyasıdır.

LVDT-nin Avantajları

• Yüksek Aralıq – LVDT-lər, 1.25 mm-dən 250 mm-ə qədər geniş aralıqdakı yerçimentləri ölçə bilir, bu da onların müxtəlif tətbiqlərdə versatilliyini artırır.

• Sürət Kaybı Yoxdur – Mərkəz boş formanın içində hərəkət etdiyindən, sürət kaybından dolayı yerçiment girişi itirilmir, bu da LVDT-nin çox dəqiq bir cihaz olduğunu göstərir.

• Yüksek Girdi və Duyarlılıq – LVDT-nin çıxışı o qədər yüksəkdir ki, amplifikasiya ehtiyyacı yoxdur. Transduser, tipik olaraq 40V/mm dərəcəsində yüksək duyarlılığa malikdir.

• Aşağı Histeresis – LVDT-lər, bütün şərtlərdə mükəmməl təkrarlama göstərir, çünki histeresis aləddədir.

• Aşağı Enerji Xərcləməsi – Güc təxminən 1W-dir, bu, digər transduserlərlə müqayisədə çox aşağıdır.

• Elektrik Sinyallarına Doğrudan Çevrilir – Onlar doğrusal yerçimenti elektrik voltaja çevirir, bu da işləməsini asanlaşdırır.

LVDT-nin Dezavantajları

• Sürücü maqnit sahələrinə hassas olması səbəbindən, LVDT-lər, dəqiq performansı təmin etmək və təsirlənməsini qorumaq üçün qoruyucu quraşdırımlar tələb edir.

• LVDT, titrəmələrə və temperaturaya təsirlənir.

• Nəticə olaraq, onlar başqa induktiv transduserlərlə müqayisədə üstünlük güman edir.

LVDT-nin Tətbiqləri

• LVDT-ləri, ölçmək istədiyimiz yerçimentlər fraksiyalı mm-dən bir neçə sm-ə qədər olan tətbiqlərdə istifadə edirik. LVDT, yerçimenti direkt elektrik sinyala çevirən ilk transduser kimi işləyir.

• LVDT, ikinci transduser kimi də işləyə bilər. Məsələn, Bournon boru, ilk transduser kimi işləyir və təzyiqi doğrusal yerçimentə çevirir, sonra LVDT, bu yerçimenti elektrik sinyala çevirir, bu da təzyiqi ölçmək üçün kalibre edilir.