LVDT(线性可变差动变压器)是一种压电式传感器,用于将机械运动或振动(特别是直线运动)转换为可变电流、电压或电信号,反之亦然。主要用于自动控制系统或测量技术中的机械运动传感器的执行机构。机电式传感器的分类包括输出信号的转换原理或类型。
简言之,线性传感器提供与被测参数相关的电压输出量,例如力,用于简单的信号调节。LVDT传感器对电磁干扰非常敏感。电阻的降低可以通过缩短连接电缆来改善,以消除重大误差。线性位移传感器需要三到四根连接线来提供电源和输出信号。
从物理上讲,LVDT结构是一个空心的金属圆柱体,其中直径较小的轴沿着圆柱体的长轴自由地来回移动。当设备运行时,轴或推杆的末端是一个导磁芯,该芯必须位于气缸或线圈总成内。
在通常的实践中,推杆与待确定位置的可移动物体(被测物体)相连接,而线圈组件连接在一个固定的参考点上。被测件的移动使线圈组件内的铁芯移动;这种运动是用电测量的。
在某些应用中,用位置传感器测量压力,将线性位移传感器与校验环相结合,使负载测量系统具有明显的优势。应变计的实际移动量很小,对很小的负载很不敏感。另一方面,验证环是一个相对松驰的梁,能够在相对而言的负载下更自由地移动,因为移动的距离需要小于整个行程,例如线性传感器的±0.5mm。因此,该系统对轻载更为敏感。
虽然证明环弯曲,但事实上它比应变计更坚固和有弹性。应变计中的刚度在快速施加和移除荷载时具有优势,因为刚性系统具有较高的频率响应。但是,如果应变计受到高冲击载荷,则很容易过载。另一方面,一个防震环可以移动得更远,以吸收冲击载荷而不会产生有害影响。
使用LVDT传感器进行计数
利用基于线性传感器的简单设计原理,可以实现对需要绝对数值精度的纸币或类似单品的高速计数。这些高灵敏度LVDT传感器输出的电压信号可用于:以高速单独计数音符;检测两个或多个音符一起计数;识别磁带修复;指示音符何时折叠;以及当音符部分丢失时提醒操作员。
在典型的机器设计中,音符在两个旋转的滚柱之间传送,其中一个在固定轴承中运行,而另一个可以线性移动以改变它们之间的间隙。后一个滚轮通过适当的负载与纸币保持正接触。一个微型线性传感器安装在这个可移动的辊子的每一端,以测量它的线性位移,当音符通过间隙。
因此,当一张钞票在两个辊子之间通过时,LVDT磁芯的位移量等于纸币的厚度,这将为两个传感器产生相应强度的电压输出信号。只有当音符在两个滚轴之间传递时,信号才会持续,从而产生可用于电子计数的脉冲输出。两个音符一起通过会使持续的信号强度加倍,依此类推。
其他应用
动力涡轮机:发电涡轮机应用于世界各地的发电厂使用线性可变差分传感器作为位置传感器和信号调节器,以提供必要的工作功率。感应式或LVDT型位置传感器所需的交流电压和频率不适用于电源线电源。
液压:线性位置传感器用作液压蓄能器中的充电传感器,在恶劣环境中具有高抗振动和冲击能力的特殊外部传感器,包括传感器能力范围内的所有行程长度。如果您需要更长的冲程长度,请致电我们在欧米茄的专业工程人员,获取定制设计信息。
自动化:LVDT自动化应用利用密封的尺寸测量探头,在您的研发实验室、制造车间、工厂自动化、过程控制环境、TIR测量和工业测量的恶劣环境工作条件下执行。
飞机:大多数航空航天/飞机应用使用微型或超小型位置传感器。它们是电缆驱动的位移传感机构。欧米茄公司可开发用于商用飞机、太空、航空和空间栖息地环境系统的精密产品。产品安装在一个固定的位置,位移电缆连接到一个移动物体,如起落架或副翼。当发生移动时,电缆缩回并抽出。根据信号调节和安装系统,电输出将显示各种速率、角度、长度和运动。
卫星:考虑卫星技术和相关领域的应用,除了卫星生产之外,空间飞行器、货机、军用战斗机、无人机、实验飞机、导弹、核反应堆、飞行模拟器或高速铁路都需要位置传感器。