Kas ir LVDT?

Kas ir LVDT?

LVDT definīcija

LVDT (Lineārā mainīgā diferenciālā transformatora) ir induktīvs transducētājs, kas pārvērš lineāro kustību elektriskā signālā. Tas tiek augsti novērtēts par precizitāti un uzticamību.Šī transformatora sekundārās sprieguma izvade ir diferenciāla, tādēļ tā sauc ar šo nosaukumu. Salīdzinājumā ar citiem induktīvajiem transducētājiem, LVDT ir ļoti precīzs.

LVDT konstrukcija

Galvenie konstrukcijas īpašības

• Transformators sastāv no primārā virziena P un diviem sekundārā virziena S1 un S2, kas ievietoti uz cilindriska formiera (kas ir tukšs un satur kodolu).

• Abi sekundārie virzieni ir vienādi apgaismojumi, un tie tiek ievietoti abām pusēm no primārā virziena.

• Primārais virziena ir savienots ar AC avotu, kas veido fluktuāciju gaismā un inducē spriegumu sekundāros virzienos.

• Iekšējā mazspēka dzelzs kodols ir ievietots formierā, un jāmēra novietojums ir savienots ar dzelzs kodolu.

• Dzelzs kodols parasti ir ar augstu permeabilitāti, kas palīdz samazināt harmonikas un palielināt LVDT jūtību.

• LVDT ir ievietots nerezistenta metāla kuģī, lai nodrošinātu elektrostātisko un elektromagnētisko aizsargāšanu.

• Abi sekundārie virzieni ir savienoti tā, ka rezultējošā izvade ir divu virzienos izraisīto spriegumu starpība.

Darbības princips un darbība

Tā kā primāris virziens ir savienots ar AC avotu, tad alternatīvais strāvas un sprieguma gads ir izveidots sekundāros virzienos LVDT. Izvade sekundārajā S1 ir e1, bet sekundārajā S2 ir e2. Tātad diferenciālā izvade ir,

Šī vienādojuma apraksta LVDT darbības principu.

Tagad trīs gadījumi rodas atkarībā no kodola atrašanās vietas, kas izskaidro LVDT darbību, tiek apspriesti zemāk:

• GADĪJUMS I Kad kodols atrodas nullejas pozīcijā (bez novietojuma).Ja kodols atrodas nullejas pozīcijā, tad fluktuācija, kas saistīta ar abiem sekundārā virziena, ir vienāda, tāpēc inducētais emf ir vienāds abos virzienos. Tātad bez novietojuma izvades vērtība eout ir nulle, jo e1 un e2 abi ir vienādi. Tas rāda, ka nav notikušas novietojuma izmaiņas.

• GADĪJUMS II Kad kodols tiek pārvietots augstāk nekā nullejas pozīcija (novietojuma pārvietojums augstāk par atsauces punktu)

• Šajā gadījumā fluktuācija, kas saistīta ar sekundāro virziena S1, ir lielāka nekā ar S2. Tādēļ e1 būs lielāks nekā e2. Tādēļ izvade eout ir pozitīva.

• GADĪJUMS III Kad kodols tiek pārvietots zemāk nekā nullejas pozīcija (novietojuma pārvietojums zemāk par atsauces punktu). Šajā gadījumā e2 lielums būs lielāks nekā e1. Tādēļ izvade eout būs negatīva un rādīs izvadi zemāk par atsauces punktu.

Izvade VS Kodola Novietojums

LVDT izvades spriegums attiecībā pret kodola novietojumu ir lineārs, kā tas ir attēlots grafika lineārā līnijā.Daži svarīgi punkti par LVDT inducētā sprieguma lielumu un zīmi

Sprieguma maiņas daudzums, vai nu negatīvs vai pozitīvs, ir proporcionāls kodola pārvietojuma daudzumam un norāda lineāras kustības daudzumu.Pārbaudot, vai izvades spriegums pieaug vai samazinās, var noteikt kustības virzienu.LVDT izvades spriegums ir lineāra funkcija no kodola novietojuma.

LVDT priekšrocības

• Lielā mēroga diapazons – LVDT var mērīt plašu novietojumu diapazonu, no tikai 1,25 mm līdz 250 mm, kas palielina to pielāgojamību dažādās lietojumprogrammās.

• Nav frikcionālām zaudējumiem – Tā kā kodols kustas tukšā formierā, tad nav novietojuma ievades zaudējumi kā frikcionālie zaudējumi, tāpēc LVDT ir ļoti precīzs ierīce.

• Augsts ieeja un augsta jūtība – LVDT izvade ir tik augsta, ka tai nav nepieciešama paplašināšana. Transducētājs ir ar augstu jūtību, kas parasti ir aptuveni 40V/mm.

• Zema histereze – LVDT parāda zemu histerezi, un tāpēc atkārtojamība ir lieliska visās apstākļos.

• Zema enerģijas patēriņa – Enerģijas patēriņš ir aptuveni 1W, kas ir ļoti salīdzinājumā ar citiem transducētājiem.

• Tieša pārveidošana uz elektriskiem signāliem – Tie pārveido lineāro novietojumu elektriskā spriegumā, kas ir viegli apstrādājami.

LVDT trūkumi

• Tā kā LVDT ir jūtīgs pret nomaldīgajiem magnētiskajiem laukiem, tie prasa aizsardzības iestatījumus, lai nodrošinātu precīzu darbību un novērstu interferenci.

• LVDT tiek ietekmēts ar vibrācijām un temperatūru.

• Secinājums, ka tie ir priekšrocīgāki salīdzinājumā ar citiem induktīvajiem transducētājiem.

LVDT lietojums

• Mēs lietojam LVDT lietojumprogrammās, kurās jāmēra novietojumi, kas ir no daļas milimetra līdz dažiem centimetriem. LVDT, darbojoties kā primārs transducētājs, tieši pārveido novietojumu elektriskā signālā.

• LVDT var arī darboties kā otrā līmeņa transducētājs. Piemēram, Burdon caurule, kas darbojas kā primārs transducētājs un pārveido spiedienu lineārā novietojumā, un pēc tam LVDT pārveido šo novietojumu elektriskā signālā, kas pēc kalibrācijas sniedz šķidruma spiediena datus.