Haben Sie je darüber nachgedacht, wie Ingenieure die Entfernung messen, die etwas bewegt wird? Es ist ziemlich interessant! Im Ingenieurwesen ist ein LVDT-Wegsensor ein nützliches Werkzeug für Ingenieure, wenn sie bestimmen müssen, wie weit sich das Objekt bewegt hat. LVDT steht für Linear Variable Differential Transformer und es könnte zu hochtechnologisch erscheinen, aber lasst uns dies genauer betrachten.
Ein LVDT ist eine Art von Sensor, ähnlich einem Encoder, der uns Informationen über die Position oder Bewegung eines Objekts liefert. Spezifischer gesagt, ist dieser Sensor gut darin, zu messen, wie viel ein Objekt sich bewegt. Verschiebung bezieht sich auf die Distanz, die ein Objekt von seinem Ausgangspunkt bewegt hat. Stell dir zum Beispiel einen Bleistift auf deinem Schreibtisch vor. Wenn du den Bleistift von einer Seite des Heftes zur anderen schiebst, ist er verschoben. Der Rest ist einfach, wie weit er sich bewegt hat!
Das grundlegende Funktionsprinzip des LVDTs ist in der Abbildung dargestellt. Eine besondere Eigenschaft des LVDTs ist, dass er ohne direkten Kontakt zum zu messenden Objekt verwendet werden kann. Dies bedeutet, dass er das Produkt auf keinen Fall stört. Er basiert nicht auf physischem Kontakt, sondern verfügt über ein Magnetfeld, das die Position des Objekts identifiziert. Wenn ein LVDT konstruiert wird, wird eine Röhre mit Draht gewickelt und enthält ein weiteres Metallstück, das eng in der eigentlichen Röhre passt.
Die elektrische Energie, die durch die Wicklung fließt, erzeugt ein Magnetfeld. Das Metallstück bewegt sich ein und aus der Röhre; dies verändert das Magnetfeld. Solche Änderungen werden von einem cleveren Gerät namens LVDT erkannt. Es wandelt diese Veränderung des Magnetfelds in ein elektrisches Signal um. Dieses elektrische Signal kann auf einem Computerschirm angezeigt werden und wird anstatt eines Eingabegeräts auch an vielen anderen Stellen von Ingenieuren oder Wissenschaftlern eingesetzt.
Die Empfindlichkeit des LVDT ist eine große Stärke. Das bedeutet, dass es selbst die kleinste Differenz in der Ausrichtung eines Objekts erkennen kann. Aufgrund desselben Prinzips kann es Dinge erkennen, die andere Sensoren aufgrund ihrer Unempfindlichkeit verpassen könnten. Zum Beispiel bewegte Teile innerhalb einer Maschine, was von großer Bedeutung sein könnte, wenn wir sicherstellen möchten, dass alles wirklich perfekt funktioniert!
Das LVDT erfüllt seine Funktion als sehr vielseitiges Gerät und kann unter vielen unterschiedlichen Bedingungen eingesetzt werden. Zum Beispiel kann es die Positionierung eines Elements in einem Auto-Motor überprüfen oder sicherstellen, dass ein Ventil richtig an seinem Platz an einer Röhre befestigt ist – oder sogar prüfen, ob ein Befestigungselement am Flügel eines Flugzeugs fehlt. Das sind nur einige Beispiele dafür, wie vielseitig LVDT-Anwendungen in verschiedenen Branchen sein können.
Das LVDT dient auch als grundlegende Notwendigkeit für ihre Experimente bei Wissenschaftlern. In einem Labor könnten Wissenschaftler ein LVDT-Ergebnis verwenden, um Änderungen in der Form eines Gesteins über mehrere Jahre zu messen oder zu verfolgen, wie Flüssigkeiten in einer kontrollierten Umgebung fließen. Das macht das LVDT auch zu einem kritischen Instrument im wissenschaftlichen Forschungsformat.
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