Transformator Variabilis Linearis Differentialis LVDT

Definitio LVDT

Terminus LVDT significat Linear Variable Differential Transformer. Est inductivus transductor maximae utilitatis qui convertit motum linearem in signum electricum.

Exitus secundarius huius transformatoris est differentialis, unde nomen eius. Est accuratissimus inductivus transductor comparatus aliis inductivis transductoribus.

Constructio LVDT

Characteristica Principalia Constructionis

• Transformator constat ex primario P et duobus secundariis S1 et S2 quae sunt in formam cylindricam (quae est cava et continet nucleum).

• Ambae secundariae habent numerum turnorum aequalem, et collocantur utrimque primarii.

• Primarius connectitur ad fontem AC qui producit fluxum in hiatus aeris et voltus inducuntur in secundariis.

• Nucleus ferri molle movibilis collocatur intra formam et displacamentum quod metitur connectitur ad nucleum ferri.

• Nucleus ferri est saepe magnae permeabilitatis, quod iuvat in reducendo harmonicas et sensibilitatem LVDT.

• LVDT collocatur intra habitaculum aeneum inoxidabile quia praebet protectio electrostatica et electromagnetica.

• Ambae secundariae connectuntur ita ut exitus resultans sit differentia inter voltus duorum windingorum.

Principium Operationis et Functionis

Cum primarius connectitur ad fontem AC, alternata current et voltus producuntur in secundariis LVDT. Exitus in secundario S1 est e1 et in secundario S2 est e2. Itaque exitus differentialis est,

Haec aequatio explicat principium operationis LVDT.

Nunc tres casus oruntur secundum loca nuclei quae functionem LVDT explicare discutiuntur infra sicut,

• CASUS I Cum nucleus est in positione null (nullum displacamentum)
  Cum nucleus est in positione null, fluxus qui linkunt ambas secundarias est aequalis, ita et inducens emf est aequalis in ambabus windingis. Itaque pro nullum displacamentum valor exitus eout est nullus, quia e1 et e2 ambo sunt aequales. Ita ostendit quod nullum displacamentum factum est.

• CASUS II Cum nucleus movetur super positionem null (pro displacamento super punctum reference)
  In hoc casu fluxus qui linkunt secundarium S1 est maior quam fluxus qui linkunt S2. Propter hoc e1 erit maior quam e2. Propter hoc exitus voltage eout est positivus.

• CASUS III Cum nucleus movetur infra positionem null (pro displacamento infra punctum reference). In hoc casu magnitudo e2 erit maior quam e1. Propter hoc exitus eout erit negativus et ostendit exitum infra punctum reference.

Exitus VS Displacamentum Nuclei Curva linearis ostendit quod exitus voltage variat lineariter cum displacamento nuclei.

Quaedam notabilia de magnitudine et signo voltaginis inductae in LVDT

• Quantitas mutationis in voltagine, sive negativa sive positiva, est proportionalis quantitati motus nuclei et indicat quantitatem motus lineari.

• Per notandum exitus voltaginem crescere vel decrescere directio motus potest determinari.

• Exitus voltaginus LVDT est functio linearis displacamenti nuclei.

Advantagia LVDT

• Magnus Range – LVDTs habent magnam magnitudinem pro mensura displacamenti. Possunt usari pro mensura displacamentorum ab 1.25 mm ad 250 mm.

• Nulla Frictional Losses – Cum nucleus movetur intra formam cavam, nulla est perditio input displacamenti propter frictionem, quod facit LVDT instrumentum accuratum.

• Magna Input et Sensibilitas – Exitus LVDT est tam magnus ut non indigeat amplificatione. Transductor possidet sensibilitatem altam, quae est circa 40V/mm.

• Bassa Hysteresis – LVDTs ostendunt hysteresin bassam et ideo repetibilitas est excellens sub omnibus conditionibus.

• Bassa Consumptio Potentiae – Potentia est circa 1W, quae est parva comparata aliis transductoribus.

• Conversio Directa in Signa Electrica – Convertunt displacamentum lineare in voltus electricos qui sunt faciles ad processum.

Disadvantagia LVDT

• LVDT est sensitivus ad campos magneticos vagos, ita semper requirit setup pro protectione ab his campis.

• LVDT afficitur a vibrationibus et temperatura.

Concluditur quod sunt advantagiosa comparata aliis inductivis transductoribus.

Applicationes LVDT

1. LVDT usatur in applicationibus ubi displacamenta mensuranda sunt a fractione mm ad paucos cms. LVDT agens ut transductor primarius convertit displacamentum in signum electricum directe.