隨著LVDT位移傳感器不斷發展,LVDT位移傳感器的也應用于越來越廣泛的領域,那么,LVDT位移傳感器究竟有哪些要點呢?今天我們就一起來了解關于LVDT位移傳感器的四大要點。
LVDT位移傳感器
一、LVDT位移傳感器的原理
LVDT的結構由鐵心、銜鐵、初級線圈、次級線圈組成,如右圖所示,初級線圈、次級線圈分布在線圈骨架上,線圈內部有一個可自由移動的桿狀銜鐵。當銜鐵處于中間位置時,兩個次級線圈產生的感應電動勢相等,這樣輸出電壓為0;當銜鐵在線圈內部移動并偏離中心位置時,兩個線圈產生的感應電動勢不等,有電壓輸出,其電壓大小取決于位移量的大小。為了提高傳感器的靈敏度,改善傳感器的線性度、增大傳感器的線性范圍,設計時將兩個線圈反串相接、兩個次級線圈的電壓極性相反,LVDT輸出的電壓是兩個次級線圈的電壓之差,這個輸出的電壓值與鐵心的位移量成線性關系。
LVDT工作過程中,鐵心的運動不能超出線圈的線性范圍,否則將產生非線性值,因此所有的LVDT均有一個線性范圍。
二、LVDT位移傳感器的主要特點
(1)原理直觀、結構簡單、工作可靠、使用壽命長;
(2)靈敏度高、線性范圍寬、重復性好;
(3)分辨率高、應用廣、適合于不同的應用;
(4)結構對稱、零位可恢復;
(5)應用于小型制冷劑,如自由活塞式斯特林制冷機時,受到安裝空間的限制。
三、LVDT位移傳感器的優點
1.無摩擦測量。LVDT 的可動鐵芯和線圈之間通常沒有實體接觸, 也就是說 LVDT 是沒有摩擦 的部件。 它被用于可以承受輕質鐵芯負荷, 但無法承受摩擦負荷的重要測量。 例 如,精密材料的沖擊撓度或振動測試, 纖維或其它高彈材料的拉伸或蠕變測試。
2.無限的機械壽命。由于 LVDT 的線圈及其鐵芯之間沒有摩擦和接觸,因此不會產生任何磨 損。這樣 LVDT 的機械壽命,理論上是無限長的。在對材料和結構進行疲勞測試 等應用中,這是極為重要的技術要求。此外,無限的機械壽命對于飛機、導彈、宇宙飛船以及重要工業設備中的高可靠性機械裝置也同樣是重要的。
3.無限的分辨率。LVDT 的無摩擦運作及其感應原理使它具備兩個顯著的特性。 第一個特性是具 有真正的無限分辨率。 這意味著 LVDT 可以對鐵芯最微小的運動作出響應并生成 輸出。外部電子設備的可讀性是對分辨率的唯一限制。
4.零位可重復性。LVDT 構造對稱,零位可回復。LVDT 的電氣零位可重復性高,且極其穩定。用在閉環控制系統中,LVDT 是非常出色的電氣零位指示器。
5.徑向不敏感。LVDT 對于鐵芯的軸向運動非常敏感,徑向運動相對遲鈍。這樣,LVDT 可以 用于測量不是按照精準直線運動的物體,例如,可把 LVDT 耦合至波登管的末端 測量壓力。
6.輸入/輸出隔離。LVDT 被認為是變壓器的一種,因為它的勵磁輸入(初級)和輸出(次級)是 完全隔離的。LVDT 無需緩沖放大器,可以認為它是一種有效的模擬信號元件。 在要求信號線與電源地線隔離的測量和控制回路中,它的使用非常方便。
7.堅固耐用。制造 LVDT 所用的材料以及接合這些材料所用的工藝使它成為堅固耐用 的變送器。即使受到工業環境中常有的強大沖擊、巨幅振動,LVDT 也能繼續發 揮作用。鐵芯與線圈分離 LVDT 鐵芯與線圈彼此分離,在鐵芯和線圈內壁間插入非磁性隔離物,可以把加壓的、 腐蝕性或堿性液體與線圈組隔離開。這樣,線 圈組實現氣密封, 不再需要對運動構件進行動態密封。 對于加壓系統內的線圈組, 只需使用靜態密封即可。
8.環境適應性。LVDT 是少數幾個可以在多種惡劣環境中工作的變送器之一。例如,密封型 LVDT 采用不銹鋼外殼,可以置于腐蝕性液體或氣體中。有時,LVDT 被要求在極端惡劣的環境下工作。例如,在類似液氮的低溫環境中或核輻射環境。雖然在大 多數情況下,LVDT 具有無限的工作壽命(理論上) ,置于惡劣環境下的 LVDT,工作壽命卻因環境不同而各不相同。
四、LVDT位移傳感器的常見故障處理
在使用LVDT位移傳感器的過程中難免會出現一些故障,下面就是幾種常見的故障:
1.LVDT傳感器顯示的參數不正確
這種情況大多數屬于定位不準。可以將傳感器取出來重新放置,調整安裝的位置。如未解決,重新檢查安裝以及線路問題。(少數情況為傳感器的制作問題,如一些小參數值為傳感器制定的精確度不準)
2.LVDT位移傳感器輸出不正常
通常表現為磁環脫落、供電不足、接線不牢、安裝不牢及工作盲區等問題,首先調整傳感器的安裝。如沒有解決,就檢查磁環、電源、電線、接線等,看下問題所在。
3.安裝注意事項
安裝時最為重要的就是要平面,并且要注意周圍有無磁場問題,盡量遠離磁場。然后被檢測對象要與傳感器材質一致,并且大于探頭面的1.5倍。
以上就是浸提能為大家分享的有關LVDT位移傳感器的四個要點,希望通過本文的講解大家能夠對LVDT位移傳感器有一個更清晰的認識。
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