LVDT nima?
LVDTning ta'rifini
LVDT yoki Linear Variable Differential Transformer – bu induktiv transduserdir, bu transduser linear harakatni elektrik signalga oʻtkazadi. U aniqlik va ishonchli boʻlib, juda qiymat bilan bahalangan. Bu transformatorning ikkinchi darajadagi chiqishi farqiy hisoblanadi, shuning uchun uni shunday atash qilinadi. LVDT boshqa induktiv transduserlarga nisbatan juda aniq transduser hisoblanadi.
LVDTning qurilishi
Qurilishning asosiy xususiyatlari
Transformator P asosiy vindingdan va S1 va S2 ikkita ikkinchi darajadagi vindinglardan iborat, ular silindrik formada (hohlidir va markazida yadro joylashgan).
Ikkinchi darajadagi vindinglar bir xil sonidagi girdablar bilan oʻrnatilgan va ular asosiy vindingning ikki tomoniga joylashtirilgan.
Asosiy vinding AC manbaga ulangan, bu orqali havodagi flux yaratiladi va ikkinchi darajadagi vindinglarda voltajlar induksiya qilinadi.
Yarimtutli yadro formada ichiga joylashtirilgan va oʻlchanish kerak boʻlgan surilish markaziga ulangan.
Yarimtutli yadro katta permeabilitasga ega, bu LVDTning harmoniklarini kamaytirib, aniqlikka olib keladi.
LVDT nirkirilaydi, chunki u elektrostatik va elektromagnit ekranlashni ta'minlaydi.
Ikkinchi darajadagi vindinglar shunday ulangan ki, natijada chiqish ularning voltajlari farqiga teng.
Ishlash printsipi va usuli
Asosiy vinding AC manbaga ulanganligi sababli, LVDTning ikkinchi darajasida alterativ tok va voltaj yaratiladi. Ikkinchi darajadagi S1 vindingda chiqish e1, S2 vindingda esa e2. Demak, farqiy chiqish quyidagicha:
Bu tenglama LVDTning ishlash printsipini tushuntiradi.
Endi, yadroning joylashuvi asosida uch hol mavjud, LVDTning ishlashini tushuntiradi:
HOL I: Yadro nol pozitsiyada (surilish yo'q).Yadro nol pozitsiyada bo'lganda, ikkita ikkinchi darajadagi vindinglarni bog'lovchi flux teng bo'ladi, demak, ikkala vindinglarda ham induksiya qilingan EMF teng bo'ladi. Surilish yo'q bo'lganda, eout chiqishi nol bo'ladi, chunki e1 va e2 teng. Bu surilish yo'qligini ko'rsatadi.
HOL II: Yadro nol pozitsiyadan yuqoriga surilganda (nazorat nuqtasidan yuqoriga surilish).
Bu holatda, S1 ikkinchi darajadagi vindingga bog'lovchi flux S2 ikkinchi darajadagi vindingga bog'lovchi fluxdan ko'proq bo'ladi. Shuning uchun, e1 e2 dan ko'proq bo'ladi. Natijada, chiqish voltaji eout musbat bo'ladi.
HOL III: Yadro nol pozitsiyadan pastga surilganda (nazorat nuqtasidan pastga surilish). Bu holatda, e2 qiymati e1 dan ko'proq bo'ladi. Natijada, chiqish eout manfiy bo'ladi va nazorat nuqtasidan pastga surilishni ko'rsatadi.
Chiqish vs Yadro Surilishi
LVDTning chiqish voltaji yadro surilishi bilan chiziqli munosabatda, grafikda chiziqli egri bilan ifodalangan. LVDTda induksiya qilingan voltajning qiymati va belgisi haqida muhim ma'lumotlar:
Voltajning o'zgarishi, ya'ni manfiy yoki musbat, yadroning surilishining miqdori bilan proporsional bo'lib, linear harakatning miqdorini ko'rsatadi. Chiqish voltajining o'sishi yoki pasayishi yordamida harakatning yo'nalishi aniqlanishi mumkin. LVDTning chiqish voltaji yadro surilishi bilan chiziqli bog'liq.
LVDTning afzalliklari
Katta diapazon – LVDTlar 1.25 mm dan 250 mm gacha bo'lgan keng surilish diapazonini o'lkab oladi, bu ularni turli sohalar uchun moslashuvchan qiladi.
Sirlashish zararlar yo'q – Yarimtutli yadro hohlidagi formada ichiga joylashtiriladi, shuning uchun sirlashish zararlari yo'q, bu LVDTni juda aniq qiladi.
Yuqori kirish va aniqlik – LVDTning chiqishi juda yuqori bo'lib, amplifikatsiya talab etilmaydi. Transduser yuqori aniqlikka ega, jiddiy 40V/mm.
Past histeresis – LVDTlar past histeresisa ega, shuning uchun takrorlanish har qanday sharoitlarda a'lo.
Past energiya sarflanishi – Energiya sarflanishi 1W, bu boshqa transduserlarga nisbatan juda kam.
To'g'ridan-to'g'ri elektrik signalga aylanish – Ular linear surilishni elektrik voltajga aylantiradi, bu ishlab chiqarish uchun oson.
LVDTning kamchiliklari
Stray magnit maydonlarga nisbatan ancha sezgir, shuning uchun LVDTlar aniqlash uchun himoya qilinadi.
LVDT titilish va temperaturaga ta'sir qiladi.
Natijada, ular boshqa induktiv transduserlarga nisbatan afzal hisoblanadi.
LVDTning qo'llanilishi
Biz LVDTni surilish o'ldirishlari millimetrdan santimetrgacha bo'lgan sohalarda qo'llaymiz. LVDT birinchi transduser sifatida surilishni elektrik signalga aylantiradi.
LVDT ikkinchi transduser sifatida ham ishlay oladi. Masalan, Bourbon tubi birinchi transduser sifatida bosimni linear surilishga aylantiradi, keyin LVDT bu surilishni elektrik signalga aylantiradi, bu signal kalibrlangan holda suyuqlik bosimini ko'rsatadi.