Ano ang LVDT?

Ano ang LVDT?

Pangangatwiran ng LVDT

Ang LVDT o Linear Variable Differential Transformer ay isang inductibong transducer na nagbabago ng linear motion sa electrical signal. Ito ay lubhang pinahahalagahan dahil sa kanyang presisyon at reliabilidad.Ang output sa secondary ng transformer na ito ay ang differential kaya tinatawag itong ganyan. Ito ay napakapresisyong inductibong transducer kumpara sa ibang inductibong transducers.

Pagbuo ng LVDT

Pangunahing Katangian ng Pagbuo

• Ang transformer ay binubuo ng primary winding P at dalawang secondary windings S1 at S2 na nakabalot sa isang cylindrical former (na may butas at naglalaman ng core).

• Ang parehong secondary windings ay may pantay na bilang ng turns, at inilalagay natin sila sa bawat panig ng primary winding

• Ang primary winding ay konektado sa isang AC source na nagpapadala ng flux sa air gap at voltages na induced sa secondary windings.

• Isang movable soft iron core ay inilalagay sa loob ng former at ang displacement na susukatin ay konektado sa iron core.

• Ang iron core ay karaniwang may mataas na permeability na tumutulong sa pagbawas ng harmonics at mataas na sensitivity ng LVDT.

• Ang LVDT ay inilalagay sa loob ng stainless steel housing dahil ito ay magbibigay ng electrostatic at electromagnetic shielding.

• Ang parehong secondary windings ay konektado sa paraan na ang resulta ng output ay ang pagkakaiba sa mga voltages ng dalawang windings.

Prinsipyong Paggamit at Pagsasagawa

Bilang ang primary ay konektado sa isang AC source, kaya alternating current at voltages ay ginagawa sa secondary ng LVDT. Ang output sa secondary S1 ay e1 at sa secondary S2 ay e2. Kaya ang differential output ay,

Ang equation na ito ay nagpapaliwanag ng prinsipyong pagsasagawa ng LVDT.

Ngayon, tatlong kaso ang lumilitaw ayon sa lokasyon ng core na nagpapaliwanag ng pagsasagawa ng LVDT ay ipinapaliwanag sa ibaba:

• KASO I Kapag ang core ay nasa null position (para sa walang displacement).Kapag ang core ay nasa null position, ang flux linking sa parehong secondary windings ay pantay kaya ang induced emf ay pantay sa parehong windings. Kaya para sa walang displacement, ang halaga ng output eout ay zero sapagkat e1 at e2 ay pantay. Kaya ito ay nagpapakita na walang displacement na nangyari.

• KASO II Kapag ang core ay inilipat pataas ng null position (Para sa displacement pataas ng reference point)

• Sa kasong ito, ang flux linking sa secondary winding S1 ay mas marami kaysa sa flux linking sa S2. Dahil dito, ang e1 ay mas marami kaysa sa e2. Dahil dito, ang output voltage eout ay positibo.

• KASO III Kapag ang core ay inilipat pababa ng Null position (para sa displacement pababa ng reference point). Sa kasong ito, ang magnitude ng e2 ay mas marami kaysa sa e1. Dahil dito, ang output eout ay negatibo at nagpapakita ng output pababa ng reference point.

Output VS Core Displacement

Ang output voltage ng LVDT ay nagpapakita ng linear na relasyon sa displacement ng core, tulad ng ipinapakita ng linear curve sa graph.Ang ilang mahahalagang puntos tungkol sa magnitude at sign ng voltage na induced sa LVDT

Ang halaga ng pagbabago sa voltage, kahit negative o positive, ay proporsyonal sa halaga ng paggalaw ng core at nagpapahiwatig ng halaga ng linear motion.Sa pamamagitan ng pagtingin sa output voltage na tumataas o bumababa, ang direksyon ng galaw ay maaaring matukoyAng output voltage ng LVDT ay linear function ng core displacement.

Mga Advantehiya ng LVDT

• Mataas na Range – Ang LVDTs ay maaaring sukatin ang malawak na range ng displacements, mula sa kaunti hanggang 1.25 mm hanggang 250 mm, na nagpapalaki ng kanilang versatility sa iba't ibang aplikasyon.

• Walang Frictional Losses – Dahil ang core ay gumagalaw sa loob ng hollow former, walang nawawala sa displacement input bilang frictional loss kaya ito ay nagpapagawa ng LVDT bilang napakapresisyong device.

• Mataas na Input at Mataas na Sensitivity – Ang output ng LVDT ay sobrang mataas na hindi ito nangangailangan ng anumang amplification. Ang transducer ay may mataas na sensitivity na karaniwang humigit-kumulang 40V/mm.

• Mababang Hysteresis – Ang LVDTs ay nagpapakita ng mababang hysteresis at kaya ang repeatability ay napakaganda sa lahat ng kondisyon

• Mababang Power Consumption – Ang power consumption ay humigit-kumulang 1W na napakaliit kumpara sa ibang transducers.

• Direkta na Conversion to Electrical Signals – Ito ay nagcoconvert ng linear displacement sa electrical voltage na madali processin

Mga Diadvantehiya ng LVDT

• Dahil sa kanilang sensitivity sa stray magnetic fields, ang LVDTs ay nangangailangan ng protective setups upang tiyakin ang wastong performance at iwasan ang interference.

• Ang LVDT ay maapektuhan ng vibrations at temperatura.

• Itinatangi na sila ay mas advantageous kumpara sa ibang inductive transducer.

Mga Aplikasyon ng LVDT

• Ginagamit natin ang LVDT sa mga aplikasyon kung saan ang displacements na susukatin ay nasa range mula sa fraction ng mm hanggang ilang cms. Ang LVDT na gumagana bilang primary transducer ay nagcoconvert ng displacement sa electrical signal direkta.

• Ang LVDT ay maaari ring gumana bilang secondary transducer. Halimbawa, ang Bourbon tube na gumagana bilang primary transducer at ito ay nagcoconvert ng pressure sa linear displacement at pagkatapos ay ang LVDT ay coconvert nito ang displacement sa electrical signal na pagkatapos ng calibration ay nagbibigay ng readings ng pressure ng fluid.