Што е LVDT?

Што е LVDT?

Дефиниција на LVDT

LVDT или Линеарна варијабилна диференцијална трансформаторска јачина (ЛВДТ) е индуктивен трансдуктор кој конвертира линеарно движење во електрична сигнал. Извесуван е поради неговата прецизност и надежност.Излезот на вторичните виткаци на овој трансформатор е диференцијален, затоа и се нарекува така. Тоа е многу точен индуктивен трансдуктор споредено со други индуктивни трансдуктори.

Конструкција на LVDT

Главни карактеристики на конструкцијата

• Трансформаторот се состои од главен виткац P и два вторични виткаца S1 и S2 намотани на цилиндричен формат (кој е холи по својата природа и содржи жежелскиот језик).

• Обата вторични виткаца имаат еднаков број на намотки, и ги поставуваме на двете страни на главниот виткац.

• Главниот виткац е поврзан со извор на променлива струја што произведува флукс во воздухниот размак и напони се индуцираат во вторичните виткаци.

• Померлив мек железен језик е поставен внатрешно во формата, а померувањето што треба да се измери е поврзано со железниот језик.

• Железниот језик обично е од висока пермеабилност што помага во намалување на хармониците и високата осетливост на LVDT.

• LVDT е поставен внатрешно во нержавејачка челикена куќа затоа што ќе даде електростатичка и електромагнетна заштита.

• Обата вторични виткаца се поврзани така што резултирачкиот излез е разликата помеѓу напоните на двата виткаца.

Принцип на функционирање и работа

Бидејќи главниот виткац е поврзан со извор на променлива струја, производат се променливи струја и напони во вторичните виткаци на LVDT. Излезот во вторичниот виткац S1 е e1, а во вторичниот виткац S2 е e2. Значи, диференцијалниот излез е,

Оваа равенка го објаснува принципот на функционирање на LVDT.

Сега три случаи се појавуваат според локациите на језикот, кои го објаснуваат работата на LVDT, како што се објаснува подолу:

• СЛУЧАЈ I Кога језикот е во нулта позиција (за нема померување).Кога језикот е во нулта позиција, флуксот кој се поврзува со обата вторични виткаца е еднаков, така што индуцираниот ЕМФ е еднаков во обата виткаца. Значи, за нема померување, вредноста на излезот eout е нула, бидејќи e1 и e2 се еднакви. Така покажува дека нема померување.

• СЛУЧАЈ II Кога језикот е поместен нагоре од нулта позиција (За померување нагоре од референтната точка)

• Во овој случај, флуксот кој се поврзува со вторичниот виткац S1 е повеќе споредено со флуксот кој се поврзува со S2. Затоа e1 ќе биде повеќе од e2. Затоа излезниот напон eout е позитивен.

• СЛУЧАЈ III Кога језикот е поместен надолу од Нулта позиција (за померување надолу од референтната точка). Во овој случај, величината на e2 ќе биде повеќе од e1. Затоа излезниот eout ќе биде негативен и покажува дека излезот е надолу од референтната точка.

Излез VS Померување на језикот

Излезниот напон на LVDT покажува линеарна врска со померувањето на језикот, како што е претставено со линеарна крива на графикот.Некои важни точки за величината и знакот на индуцираниот напон во LVDT

Количеството на промена во напонот, било тоа негативно или позитивно, е правопропорционално со количеството на движење на језикот и указува количеството на линеарно движење.Забележувајќи го излезниот напон што се зголемува или намалува, може да се определи насоката на движење.Излезниот напон на LVDT е линеарна функција на померувањето на језикот.

Преимущества на LVDT

• Висок опсег – LVDT-овите можат да мерат широк опсег на померувања, од само 1,25 мм до 250 мм, што ги прави многу многустрани во различни применби.

• Нема трибни загуби – Бидејќи језикот се движи внатрешно во холи формат, нема загуба на входното померување како трибна загуба, што го прави LVDT многу точен уред.

• Висок влез и висока осетливост – Излезот на LVDT е таков висок што не треба никаква амплификација. Трансдукторот има висока осетливост, која типички е околу 40V/mm.

• Ниски хистерезис – LVDT-овите покажуваат ниски хистерезис и затоа повторливоста е одлична при сите услови.

• Ниско потрошувание на енергија – Мощноста е околу 1W, што е многу помала споредено со други трансдуктори.

• Директна конверзија во електрични сигнали – Конвертираат линеарното померување во електрични напони, кои се лесни за процесирање.

Недостатоци на LVDT

• Збор за нивната осетливост на странски магнетни полиња, LVDT-овите бараат заштитни поставувања за да се осигура точно функционирање и предотвратување на интерференции.

• LVDT се засегнува од вибрации и температура.

• Заклучува се дека тие се предности споредени со било кој друг индуктивен трансдуктор.

Примени на LVDT

• Ги користиме LVDT-овите во применби каде што померувањата што треба да се измерат се во опсег од дел од мм до неколку см. LVDT, како основен трансдуктор, директно конвертира померувањето во електричен сигнал.

• LVDT исто така може да функционира како вторичен трансдуктор. На пример, Бурбоновата цев функционира како основен трансдуктор и конвертира притисок во линеарно померување, а LVDT го конвертира ова померување во електричен сигнал, кој по калибрација дава читања на притискот на течноста.