اصل و نحوه کار ترانسدیوسر LVDT چیست؟

و LVDT (ترنسفورمر دیفرانسیلی متغیر خطی) یک دستگاه الکترومکانیکی است که حرکت خطی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند. این دستگاه به طور گسترده در کاربردهای صنعتی استفاده می‌شود و دقت و قابلیت اطمینان بالایی ارائه می‌دهد. در ادامه مروری سریع بر اصل و عملکرد آن آورده شده است.

اصل سنسور Lvdt
اصل اساسی یک LVDT مبتنی بر القای الکترومغناطیسی است. این دستگاه شامل سه جزء اصلی می‌شود: یک سیم‌پیچ اولیه، دو سیم‌پیچ ثانویه و یک هسته فرومغناطیس قابل حرکت.

القای الکترومغناطیسی: هنگامی که جریان متناوب (AC) از طریق سیم‌پیچ اولیه عبور می‌کند، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود. این میدان ولتاژی را در دو سیم‌پیچ ثانویه القا می‌کند.

خروجی تفاضلی: دو سیم‌پیچ ثانویه به صورت سری معکوس به هم متصل شده‌اند، بدین معنا که ولتاژهایی تولید می‌کنند که با توجه به موقعیت هسته بین آنها تغییر می‌کنند. وقتی هسته در مرکز قرار دارد، ولتاژهای القاشده در سیم‌پیچ‌های ثانویه برابر هستند و خروجی آنها یکدیگر را خنثی کرده و صفر می‌شود. با این حال، هنگامی که هسته حرکت می‌کند، مقدار ولتاژ تغییر کرده و خروجی تفاضلی ایجاد می‌شود که متناسب با موقعیت هسته است.

کار با سنسور Lvdt
تحریک AC: LVDT توسط یک منبع AC برق‌دهی می‌شود. این ولتاژ تحریک، سیم‌پیچ اولیه را فعال کرده و یک میدان مغناطیسی متغیر با زمان ایجاد می‌کند.

حرکت هسته: هنگامی که هسته فرومغناطیس به صورت خطی درون ترانسفورمر حرکت می‌کند، اتصال مغناطیسی بین سیم‌پیچ اولیه و ثانویه را تغییر می‌دهد. موقعیت هسته به طور مستقیم بر ولتاژهای القاشده در سیم‌پیچ‌های ثانویه تأثیر می‌گذارد.

ولتاژ خروجی: ولتاژ خروجی متناسب با جابجایی هسته است. اگر هسته به یک سمت حرکت کند، ولتاژ در یکی از سیم‌پیچ‌های ثانویه افزایش یافته و در عین حال ولتاژ در سیم‌پیچ دیگر کاهش می‌یابد و بدین ترتیب یک خروجی ولتاژ دیفرانسیلی ایجاد می‌شود. این خروجی تابعی خطی از موقعیت هسته است که می‌توان آن را با استفاده از پردازش مناسب سیگنال اندازه‌گیری کرد.

اندازه‌گیری خطی: با تبدیل خروجی ولتاژ به یک سیگنال قابل خواندن، مانند نمایش دیجیتال یا سیگنال آنالوگ، می‌توان موقعیت شیء مورد اندازه‌گیری را به‌طور دقیق تعیین کرد.

کاربردها
ترنسفورماتورهای تفاضلی متغیر خطی (LVDT) دستگاه‌های چندمنظوره‌ای هستند که در کاربردهای مختلفی استفاده می‌شوند، از جمله:
حسگری موقعیت: در اتوماسیون و رباتیک برای اندازه‌گیری جابجایی خطی.
سیستم‌های کنترل هواپیما: برای بازخورد موقعیت در سیستم‌های هیدرولیک.
اتوماسیون صنعتی: در فرآیندهای کنترل کیفیت برای حفظ اندازه‌گیری‌های دقیق.

نتیجه‌گیری
ترنسدوسرهای LVDT یک روش قابل اعتماد برای تبدیل جابجایی خطی به سیگنال الکتریکی از طریق اصل القای ال-electromagnetic فراهم می‌کنند. طراحی مستحکم و دقت بالای آنها، باعث شده است که در انواع کاربردها ارزشمند باشند و اندازه‌گیری دقیقی را در محیط‌های صنعتی و تجاری تضمین کنند. درک اصول کارکرد آنها به انتخاب ترانسدوسربهینه برای نیازهای خاص شما کمک می‌کند.