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Haben Sie schon einmal von Linear Variable Differential Transformers, also LVDT-Sensoren ? Sie sind mittlerweile nahezu unverzichtbar in zahlreichen industriellen und technischen Projekten. Fachleute schätzen sie besonders wegen ihrer hohen Genauigkeit und Zuverlässigkeit, insbesondere bei der Messung linearer Bewegungen. In dieser Anleitung erläutere ich die Grundlagen zur Funktionsweise dieser Sensoren sowie typische Einsatzgebiete.
Grundsätzlich funktioniert ein LVDT über elektromagnetische Induktion. Stellen Sie sich einen zylindrischen Kern vor, der in einer Spulenanordnung untergebracht ist – es gibt eine Primärspule und zwei Sekundärspulen auf beiden Seiten, alle symmetrisch angeordnet. Wenn ein Wechselstrom durch die Primärspule fließt, erzeugt dieser ein magnetisches Feld, das Spannungen in den Sekundärspulen induziert. Wenn Sie nun den Kern hin und her bewegen, verändert sich die Art und Weise, wie die Spannung zwischen der Primär- und den Sekundärspulen übertragen wird. Die Differenzspannung – das ist Ihr entscheidendes Messsignal. Sie steht direkt in Beziehung zur zurückgelegten Wegstrecke des Kerns und ermöglicht daher eine äußerst präzise Messung der Verschiebung.
Was besonders beeindruckend an LVDT-Sensor s ist, ist ihre Fähigkeit, hohe Auflösung und konsistente Ergebnisse zu liefern. Grundsätzlich können sie kleinste Bewegungen mit großer Genauigkeit messen und dies wiederholt und störungsfrei. Zudem berührt der Kern die Spulen nicht physisch, wodurch keine Reibung entsteht – das bedeutet eine längere Lebensdauer und geringeren Wartungsaufwand.
LVDTs finden Sie überall. In der Luft- und Raumfahrt werden sie beispielsweise eingesetzt, um den strukturellen Zustand von Flugzeugen zu überwachen – etwa indem sie messen, wie sich Tragflächen oder Rumpf verformen oder verschieben. Das ist äußerst wichtig für die Sicherheit und die Einhaltung strenger Vorschriften. Sie sind auch in der Bauingenieurwesen nützlich, um Bewegungen von Gebäuden oder Brücken zu überwachen, sowie in der industriellen Automatisierung, wo präzise Steuerung unverzichtbar ist.
Sogar in hydraulischen und pneumatischen Systemen LVDT-Sensoren erfüllen sie ihre Aufgabe. Bei hydraulischen Düsen stellen sie beispielsweise sicher, dass die Steuerventile exakt positioniert sind, wodurch ein reibungsloser Betrieb gewährleistet wird. Sie sind robust genug für raue Umgebungen und daher gut geeignet für Anlagen in der Öl- und Gasindustrie, wo hoher Druck und extreme Temperaturen die Norm sind.
Alles in allem, das LVDT-Sensor ist ein echtes Arbeitstier, wenn es um präzise Messungen geht. Seine Fähigkeit, unter schwierigen Bedingungen eine hohe Genauigkeit zu liefern, macht ihn zu einem bevorzugten Werkzeug in zahlreichen Branchen. Und da die Technologie stetig voranschreitet, werden diese Sensoren immer besser – genauer und zuverlässiger – und deshalb bleiben sie nach wie vor ein zentraler Bestandteil moderner Messsysteme.