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          技術交流
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          BLLVDT 高響應位移傳感器優點
          發布時間:2013/3/19 18:50:23

          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。

          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。

          主要特點

          1、響應速度快:基于非接觸測量的實現,對于某些快速運動物體[1]的沖擊振動測量,此類傳感器可以提供很寬的頻率響應。

          2、高線性度:通過不斷研發的線圈繞制方法,LVDT位移傳感器的線性度有了顯著的提高。

          3、高分辨率:由電磁感應原理所決定的任何微小的鐵芯運動均會改變所在磁場內次級線圈的感生電動勢,使得LVDT位移傳感器理論上具有無限的分辨力。隨著設計、工藝和電子元器件性能的不斷提高。

          4、低噪聲:對于回彈式的位移傳感器,在額定位移輸出信號為10.0000V5.0000V時,其紋波、干擾噪聲的峰峰值電壓僅0.21.5mVp-p

          5、低的溫度漂移:通用型中小量程產品的溫度系數在±0.001%/℃±0.01%/℃FS

          6、始動漂移小:當接通電源(開機)時,位移讀數很快就能基本穩定下來,無需長時間的預熱,時間漂移小。

          7、無零點殘余電壓:由于采用了先進的檢測電路,避免了零點殘余電壓的存在。

          8、重復性好:重復精度可達零點幾微米甚至更小。

          9、很寬的量程覆蓋范圍:在較寬的量程范圍內LVDT位移傳感器均能實現較高的線性精度。

          10、帶載能力強:一臺測量儀器能同時帶1-30LVDT工作。

          11、低故障:這是指在非正常使用下,由于人為的疏忽或誤操作而設計的多種措施,以避免傳感器受損。

          12、功耗低:在雙電源供電,輸出電壓信號時,供電電流﹤10mA

          13、輸入、輸出的多樣性:可以輸入單或雙電源,其電壓值自5V24V±5V±15V;輸出信號電壓自20mV10V±20mV±10V;輸出信號電流;420mA010mA,并且具有良好的恒流特性。輸出信號頻率:010000Hz

          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。

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