LVDT(差動(dòng)變壓器)位移傳感器為電磁感應(yīng)原理,與傳統(tǒng)的電力變壓器不同,LVDT是一種開磁路弱磁耦合的測(cè)量元件。LVDT的結(jié)構(gòu)由鐵心、銜鐵、初級(jí)線圈、次級(jí)線圈組成,初級(jí)線圈、次級(jí)線圈分布在線圈骨架上,線圈內(nèi)部有一個(gè)可自由移動(dòng)的桿狀銜鐵。用不同線徑的漆包線,在骨架上繞制一組初級(jí)線圈,兩組次級(jí)線圈,其工作方式依賴于在線圈骨架內(nèi)磁芯的移動(dòng),當(dāng)初級(jí)線圈供給一定頻率的交變電壓時(shí),鐵芯在線圈內(nèi)移動(dòng)就改變了空間的磁場(chǎng)分布,從而改變了初、次級(jí)線圈之間的互感量,次級(jí)線圈就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),隨著鐵心的位置不同,互感量也不同,次級(jí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也不同,這樣就將鐵芯的位移量變成了電壓信號(hào)輸出。
LVDT(Linear Variable Displacement Transducer)位移傳感器是一種線性差動(dòng)變壓器式的位移電測(cè)設(shè)備,基于差動(dòng)變壓器的運(yùn)作方式以及電磁感應(yīng)的原理進(jìn)行測(cè)量任務(wù),通過設(shè)備內(nèi)部初級(jí)線圈感受激勵(lì)電流帶動(dòng)測(cè)頭運(yùn)轉(zhuǎn),接觸被測(cè)物的過程中,內(nèi)部的鐵芯會(huì)在線圈骨架左右移動(dòng),由此,初級(jí)線圈以及次級(jí)線圈之前會(huì)產(chǎn)生電壓、電流的變化,而終的測(cè)量數(shù)據(jù)則是以輸出電流的形式被采集器而采集轉(zhuǎn)換,能夠以模擬量或數(shù)字量形式進(jìn)入上位機(jī)軟件系統(tǒng),實(shí)時(shí)展現(xiàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析,及時(shí)的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品問題或生產(chǎn)流程問題進(jìn)行調(diào)整。
信號(hào)處理
- 放大電路:將 LVDT 輸出的微弱信號(hào)放大到適合模數(shù)轉(zhuǎn)換器或后續(xù)電路處理的電平。
- 濾波電路:濾除信號(hào)中的噪聲和干擾,提高信號(hào)的信噪比。
- 解調(diào)電路:將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào),便于模數(shù)轉(zhuǎn)換器處理。
- 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路:將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),以便于計(jì)算機(jī)或其他數(shù)字控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。
相較于其余大部分的尺寸、位移測(cè)量設(shè)備而言,LVDT位移傳感器的優(yōu)勢(shì)在于精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)以及應(yīng)用范圍廣泛,其內(nèi)部無摩擦測(cè)量結(jié)構(gòu)的提高了使用壽命,各個(gè)部件也能夠有效抵抗環(huán)境溫度、壓力等因素帶來的影響,能夠滿足軍工、機(jī)械、建筑、汽車等各個(gè)行業(yè)的測(cè)量任務(wù)需求。
隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中,自動(dòng)化設(shè)備越來越普及,自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、自動(dòng)化加工、自動(dòng)化生產(chǎn)裝配等等,減少了很多的繁瑣步驟,減少了大部分的人工影響以及人工成本損耗。LVDT位移傳感器作為測(cè)量設(shè)備能夠搭配壓力傳感器、溫度傳感器等設(shè)備組成自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)作的監(jiān)控管理抑或是量化的應(yīng)用于生產(chǎn)線產(chǎn)品檢測(cè),例如各種模具加工、玻璃生產(chǎn)、汽車零配件生產(chǎn)等尺寸測(cè)量任務(wù)當(dāng)中,為工廠生產(chǎn)制造提供保障,滿足質(zhì)量化、多樣化的市場(chǎng)需求。
LVDT 位移傳感器的優(yōu)勢(shì)
- 非接觸式測(cè)量:避免了接觸式測(cè)量中的摩擦和磨損,提高了測(cè)量精度和傳感器的使用壽命。
- 高分辨率:能夠檢測(cè)微小的位移變化,滿足測(cè)量的要求。
- 高重復(fù)性:在相同測(cè)量條件下,能夠提供一致的測(cè)量結(jié)果,測(cè)量的可靠性。
- 命:由于沒有機(jī)械接觸和磨損,傳感器的使用壽命較長(zhǎng)。
- 良好的環(huán)境適應(yīng)性:能夠在惡劣的工業(yè)環(huán)境中穩(wěn)定工作,如高溫、高壓、振動(dòng)等。