Lineaari muuttuja differentiaalimuunnin LVDT

LVDT:n määritelmä

Termi LVDT tarkoittaa lineaarista differentiaalimuunninta. Se on yleisimmin käytetty induktiivinen muunnin, joka muuntaa lineaarisen liikkeen sähköiseksi signaaliksi.

Tämän muunnin toissijaisen osan välillä oleva ulostulo on differentiaalinen, joten sitä kutsutaan näin. Se on erittäin tarkka induktiivinen muunnin verrattuna muihin induktiivisiin muuntimiin.

LVDT:n rakennus

Rakenteen pääpiirteet

• Muunnin koostuu ensimmäisestä kierrosmäärästä P ja kahdesta toissijaisesta kierrosmäärästä S1 ja S2, jotka ovat kympyssä (joka on tyhjä sisäpuolella ja sisältää ytimen).

• Molemmilla toissijaisilla kierrosmäärillä on yhtä monta kiertoa, ja ne sijoitetaan ensimmäisen kierrosmäärän molemmin puolin.

• Ensimmäinen kierrosmäärä yhdistetään vaihtovirtalähdeeseen, joka tuottaa ilmapussissa fluxin ja aiheuttaa toissijaisissa kierrosmäärissä aiheutuvat jännitteet.

• Kympyn sisään sijoitetaan liikutettava pehmeä rautaydin, ja mitattavan siirtymän yhdistetään rautayteen.

• Rautaydelle on yleensä korkea permeabiliteetti, mikä auttaa vähentämään harmonioita ja LVDT:n korkeaa herkkyyttä.

• LVDT sijoitetaan rostovalmistettuun suojakuoreeseen, koska se tarjoaa elektrostaattisen ja sähkömagneettisen suojauksen.

• Molemmat toissijaiset kierrosmäärät yhdistetään niin, että lopputuloksena oleva ulostulo on kahden kierrosmäärän jännitteen erotus.

Toiminnan periaate ja toiminta

Koska ensimmäinen on yhdistetty vaihtovirtalähdeeseen, vaihtovirta ja jännitteet tuotetaan LVDT:n toissijaisessa osassa. Toissijaisessa S1 on e1 ja toissijaisessa S2 on e2. Joten differentiaalinen ulostulo on,

Tämä yhtälö selittää LVDT:n toiminnan periaatteen.

Nyt kolme tapausta syntyy ytimen sijainnin mukaan, joka selittää LVDT:n toiminnan, ja ne käsitellään alla seuraavasti:

• TAPAUS I Kun ydin on nollasijainnissa (ei siirtymää)
  Kun ydin on nollasijainnissa, silloin flux, joka linkittyy molempiin toissijaisiin kierrosmäärille, on sama, joten aiheutettu emf on sama molemmissa kierrosmäärissä. Ei siirtymää, jolloin eout on nolla, koska e1 ja e2 ovat yhtä suuret. Tämä osoittaa, että ei ole tapahtunut siirtymää.

• TAPAUS II Kun ydin siirtyy nollasijainnin yläpuolelle (siirtymä viitepisteen yläpuolelle)
  Tässä tapauksessa flux, joka linkittyy toissija