Линеарна променлива диференцијална трансформатор LVDT
Дефиниција на LVDT
Изразот LVDT значи Линеарна Променлива Диференцијална Трансформатора. Таа е најшироко користена индуктивна трансдуктора која конвертира линеарното движење во електрична сигнал.
Излезот преку вторичната обмотка на овој трансформатор е диференцијален, затоа и се нарекува така. Таа е многу точна индуктивна трансдуктора споредени со другите индуктивни трансдуктори.
Конструкција на LVDT
Главни карактеристики на конструкцијата
Трансформаторот содржи главна обмотка P и две вторични обмотки S1 и S2 намотани на цилиндричен формер (кој е празен по природа и содржи јадрото).
Обете вторични обмотки имаат еднаков број на намотки, и ги ставаме на секоја страна од главната обмотка.
Главната обмотка е поврзана со AC извор кој произведува флукс во ваздушен пролесок и индуктира напони во вторичните обмотки.
Померлив мек железен јадер е поставен внатрешно во формерот и померувањето што треба да се мери е поврзано со железниот јадер.
Железниот јадер обично е од висока пропушливост што помага во намалување на хармоници и висока осетливост на LVDT.
LVDT-тот е поставен внатрешно во неръждаеца стомана заштитна обвивка бидејќи тоа ќе донесе електростатичка и електромагнетна заштита.
Обете вторични обмотки се поврзани така што резултантниот излез е разликата помеѓу напоните на двете обмотки.
Принцип на функционирање и работа
Бидејќи главната обмотка е поврзана со AC извор, производат се алтернативни струи и напони во вторичните обмотки на LVDT. Излезот во вторичната S1 е e1 а во вторичната S2 е e2. Значи, диференцијалниот излез е,
Оваа равенка го објаснува принципот на функционирање на LVDT.
Сега три случаи се појавуваат според локацијата на јадрото, кои го објаснуваат работата на LVDT, се објаснуваат подолу како,
СЛУКАЈ I Кога јадрото е во нулта позиција (за нема померување)
Кога јадрото е во нулта позиција, флуксот кој се поврзува со двете вторични обмотки е еднаков, така што индуктираните EMF се еднакви во двете обмотки. Значи, за нема померување, вредноста на излезот eout е нула, бидејќи e1 и e2 се еднакви. Тоа покажува дека нема померување.СЛУКАЈ II Кога јадрото се поместува нагоре од нултата позиција (за померување нагоре од референтната точка)
Во овој случај, флуксот кој се поврзува со вторичната обмотка S1 е повеќе од флуксот кој се поврзува со S2. Заблагодарени на тоа, e1 ќе биде повеќе од e2. Заблагодарени на тоа, излезниот напон eout е позитивен.СЛУКАЈ III Кога јадрото се поместува надолу од нултата позиција (за померување надолу од референтната точка). Во овој случај, големината на e2 ќе биде повеќе од e1. Заблагодарени на тоа, излезниот напон eout ќе биде негативен и покажува дека излезот е надолу од референтната точка.
Излез VS Померување на јадрото Линеарната крива покажува дека излезниот напон варира линеарно со померувањето на јадрото.
Некои важни точки за големина и знак на индуцирани напони во LVDT
Количеството на промена во напонот, дали негативен или позитивен, е пропорционално на количеството на померување на јадрото и покажува количеството на линеарно движење.
Забележувајќи дали излезниот напон се зголемува или намалува, може да се определи насоката на движење.
Излезниот напон на LVDT е линеарна функција на померувањето на јадрото.
Преимущества на LVDT
Висок опсег – LVDT-тите имаат висок опсег за мерење на померување. Можат да се користат за мерење на померување од 1,25 мм до 250 мм.
Нема тркалински губитоци – Бидејќи јадрото се движи внатрешно во празен формер, нема губиток на входниот сигнал поради тркалински губитоци, што го прави LVDT-тот многу точен уред.
Висок вход и висока осетливост – Излезот на LVDT е толку висок што не треба никаква амплификација. Трансдукторот поседува висока осетливост, типична околу 40V/mm.
Ниска хистереза – LVDT-тите покажуваат ниска хистереза, па повторливоста е отлична под сите услови.
Ниска потрошувачка мощност – Потрошувачката мощност е околу 1W, што е многу мало споредено со други трансдуктори.
