Transforman Pemboleh Ubah Linear Beza Transformer LVDT

Definisi LVDT

Istilah LVDT merujuk kepada Linear Variable Differential Transformer. Ia adalah transduser induktif yang paling luas digunakan yang mengubah gerakan linear menjadi isyarat elektrik.

Keluaran di seberang sekunder transformer ini adalah perbezaan, oleh itu ia dipanggil demikian. Ia merupakan transduser induktif yang sangat tepat berbanding dengan transduser induktif lain.

Pembinaan LVDT

Ciri-ciri Utama Pembinaan

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

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

• Lilitan utama disambungkan ke sumber AC yang menghasilkan fluks dalam jurang udara dan voltan diinduksi dalam lilitan sekunder.

• Inti besi lembut yang boleh digerakkan diletakkan di dalam bekas dan pemindahan yang hendak diukur disambungkan ke inti besi.

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

• LVDT diletakkan di dalam selubung baja tahan karat kerana ia akan memberikan pelindungan elektrostatik dan elektromagnetik.

• Kedua-dua lilitan sekunder disambungkan sedemikian rupa sehingga hasil keluaran adalah perbezaan antara voltan kedua-dua lilitan.

Prinsip Operasi dan Fungsi

Sebagai lilitan utama disambungkan ke sumber AC, arus dan voltan berselang-seli dihasilkan dalam sekunder LVDT. Keluaran di sekunder S1 adalah e1 dan di sekunder S2 adalah e2. Oleh itu, keluaran perbezaan adalah,

Persamaan ini menerangkan prinsip operasi LVDT.

Sekarang tiga kes timbul mengikut lokasi inti yang menerangkan fungsi LVDT dibincangkan seperti berikut,

• KES I Apabila inti berada di posisi null (tanpa pemindahan)
  Apabila inti berada di posisi null, fluks yang menghubungkan kedua-dua lilitan sekunder adalah sama, jadi emf yang diinduksi adalah sama dalam kedua-dua lilitan. Oleh itu, untuk tiada pemindahan, nilai keluaran eout adalah sifar kerana e1 dan e2 kedua-duanya sama. Jadi, ia menunjukkan bahawa tiada pemindahan berlaku.

• KES II Apabila inti bergerak ke atas dari posisi null (Untuk pemindahan ke atas dari titik rujukan)
  Dalam kes ini, fluks yang menghubungkan lilitan sekunder S1 lebih besar berbanding fluks yang menghubungkan S2. Akibatnya, e1 akan lebih besar berbanding e2. Akibatnya, voltan keluaran eout adalah positif.

• KES III Apabila inti bergerak ke bawah dari posisi Null (untuk pemindahan ke bawah dari titik rujukan). Dalam kes ini, magnitud e2 akan lebih besar berbanding e1. Akibatnya, keluaran eout akan negatif dan menunjukkan keluaran ke bawah dari titik rujukan.

Keluaran VS Pemindahan Inti Graf garis linear menunjukkan bahawa voltan keluaran bervariasi secara linear dengan pemindahan inti.

Beberapa perkara penting tentang magnitud dan tanda voltan yang diinduksi dalam LVDT

• Jumlah perubahan voltan, sama ada negatif atau positif, adalah berkadar dengan jumlah pergerakan inti dan menunjukkan jumlah gerakan linear.

• Dengan mencatatkan voltan keluaran meningkat atau berkurang, arah gerakan boleh ditentukan

• Voltan keluaran LVDT adalah fungsi linear pemindahan inti.

Kelebihan LVDT

• Julat Tinggi – LVDT mempunyai julat yang sangat tinggi untuk pengukuran pemindahan. Ia boleh digunakan untuk pengukuran pemindahan yang berkisar dari 1.25 mm hingga 250 mm

• Tiada Kerugian Geseran – Kerana inti bergerak di dalam bekas yang kosong, tiada kerugian input pemindahan sebagai kerugian geseran, jadi ia menjadikan LVDT sebagai peranti yang sangat tepat.

• Input dan Sensitiviti Tinggi – Keluaran LVDT begitu tinggi sehingga tidak memerlukan peningkatan. transduser mempunyai sensitiviti yang tinggi, yang biasanya kira-kira 40V/mm.

• Histeresis Rendah – LVDT menunjukkan histeresis rendah dan oleh itu ulangan adalah cemerlang di bawah semua keadaan

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

• Penukaran Langsung ke Isyarat Elektrik – Mereka menukar pemindahan linear ke voltan elektrik yang mudah diproses

Kelemahan LVDT

• LVDT peka terhadap medan magnet asing magnetic fields jadi ia sentiasa memerlukan set up untuk melindungi mereka daripada medan magnet asing.

• LVDT terpengaruh oleh getaran dan suhu.

Ia disimpulkan bahawa mereka lebih berfaedah berbanding dengan sebarang transduser induktif lain.

Sumbangan