Apakah LVDT?

Apakah LVDT?

Definisi LVDT

LVDT, atau Linear Variable Differential Transformer, adalah transduser induktif yang mengubah gerakan linear menjadi sinyal elektrik. Ia sangat dihargai kerana kepresisian dan kebolehpercayaannya.Output di seberang sekunder transformer ini adalah perbezaan, oleh itu ia dipanggil begitu. Ia merupakan transduser induktif yang sangat tepat berbanding dengan transduser induktif lain.

Pembinaan LVDT

Ciri-ciri Utama Pembinaan

• Transformer ini terdiri daripada lilitan utama P dan dua lilitan sekunder S1 dan S2 yang dililit pada bekas silinder (yang berongga dan mengandungi inti).

• Kedua-dua lilitan sekunder mempunyai bilangan putaran yang sama, dan kita meletakkannya di kedua-dua sisi lilitan utama.

• Lilitan utama disambungkan kepada sumber AC yang menghasilkan fluks di jurang udara dan voltan dinduksi dalam lilitan sekunder.

• Sebuah inti besi lembut yang boleh digerakkan diletakkan di dalam bekas dan penempatan yang akan diukur disambungkan ke inti besi.

• Inti besi biasanya mempunyai permeabiliti yang tinggi yang membantu mengurangkan harmonik dan sensitiviti yang tinggi bagi LVDT.

• LVDT diletakkan di dalam selubung stainless steel kerana ia akan memberikan pemelancongan elektrostatik dan elektromagnetik.

• Kedua-dua lilitan sekunder disambungkan sedemikian rupa sehingga output yang dihasilkan adalah perbezaan antara voltan kedua-dua lilitan.

Prinsip Operasi dan Kerja

Kerana lilitan utama disambungkan kepada sumber AC, arus dan voltan bolak-balik dihasilkan dalam lilitan sekunder LVDT. Output di S1 adalah e1 dan di S2 adalah e2. Jadi, output perbezaan adalah,

Persamaan ini menerangkan prinsip operasi LVDT.

Sekarang tiga kes timbul mengikut lokasi inti yang menerangkan kerja LVDT dibincangkan di bawah seperti,

• KES I Apabila inti berada di posisi nol (untuk tiada penempatan).Apabila inti berada di posisi nol, maka fluks yang bersambung dengan kedua-dua lilitan sekunder adalah sama, jadi emf yang dinduksi adalah sama dalam kedua-dua lilitan. Oleh itu, untuk tiada penempatan, nilai output eout adalah sifar kerana e1 dan e2 kedua-duanya sama. Jadi, ia menunjukkan bahawa tiada penempatan yang berlaku.

• KES II Apabila inti digerakkan ke atas dari posisi nol (Untuk penempatan ke atas dari titik rujukan)

• Dalam kes ini, fluks yang bersambung dengan lilitan sekunder S1 lebih banyak berbanding dengan fluks yang bersambung dengan S2. Akibatnya, e1 akan lebih besar daripada e2. Akibatnya, voltan output eout adalah positif.

• KES III Apabila inti digerakkan ke bawah dari posisi Nol (untuk penempatan ke bawah dari titik rujukan). Dalam kes ini, magnitud e2 akan lebih besar daripada e1. Akibatnya, output eout akan negatif dan menunjukkan output ke bawah dari titik rujukan.

Output VS Penempatan Inti

Voltan output LVDT menunjukkan hubungan linear dengan penempatan inti, seperti yang ditunjukkan oleh graf garis linear.Beberapa poin penting tentang magnitud dan tanda voltan yang dinduksi dalam LVDT

Jumlah perubahan voltan, sama ada negatif atau positif, adalah berkadar dengan jumlah pergerakan inti dan menunjukkan jumlah gerakan linear.Dengan mencatatkan voltan output meningkat atau menurun, arah gerakan boleh ditentukanVoltan output LVDT adalah fungsi linear penempatan inti.

Kelebihan LVDT

• Julat Tinggi – LVDT dapat mengukur julat penempatan yang luas, dari 1.25 mm hingga 250 mm, yang meningkatkan kepelbagaian aplikasinya.

• Tiada Rugi Geseran – Kerana inti bergerak di dalam bekas berongga, tiada hilang input penempatan sebagai rugi geseran, menjadikan LVDT sangat tepat.

• Input Tinggi dan Sensitiviti Tinggi – Output LVDT sangat tinggi sehingga tidak memerlukan pengamplifikasian. Transduser ini mempunyai sensitiviti yang tinggi, yang biasanya kira-kira 40V/mm.

• Histeresis Rendah – LVDT menunjukkan histeresis yang rendah dan oleh itu ulangan adalah sangat baik dalam semua keadaan.

• Penggunaan Kuasa Rendah – Penggunaan kuasa adalah kira-kira 1W, yang sangat rendah berbanding dengan transduser lain.

• Penukaran Langsung ke Sinyal Elektrik – Mereka menukar penempatan linear ke voltan elektrik yang mudah diproses.

Kekurangan LVDT

• Oleh kerana sensitiviti mereka terhadap medan magnet gelintar, LVDT memerlukan set-up perlindungan untuk memastikan prestasi yang tepat dan mencegah gangguan.

• LVDT dipengaruhi oleh getaran dan suhu.

• Disimpulkan bahawa mereka lebih berkelebihan berbanding dengan transduser induktif lain.

Aplikasi LVDT

• Kita menggunakan LVDT dalam aplikasi di mana penempatan yang akan diukur berkisar dari pecahan mm hingga beberapa cm. LVDT bertindak sebagai transduser primer yang menukar penempatan ke sinyal elektrik secara langsung.

• LVDT juga boleh bertindak sebagai transduser sekunder. Contohnya, tabung Bourbon yang bertindak sebagai transduser primer dan ia menukar tekanan menjadi penempatan linear, kemudian LVDT menukar penempatan ini menjadi sinyal elektrik yang setelah kalibrasi memberikan bacaan tekanan fluida.