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Un LVDT (Trasformatore Differenziale Variabile Lineare) è un dispositivo elettromeccanico che converte un movimento lineare in un segnale elettrico. Ampia diffusione nelle applicazioni industriali, offre elevata precisione e affidabilità. Ecco una breve panoramica del suo principio e funzionamento.
Principio di Trasduttore Lvdt
Il principio fondamentale di un LVDT si basa sull'induzione elettromagnetica. È composto da tre elementi principali: una bobina primaria, due bobine secondarie e un nucleo ferromagnetico mobile.
Induzione elettromagnetica: Quando una corrente alternata (AC) viene fatta passare attraverso la bobina primaria, genera un campo magnetico. Questo campo induce una tensione nelle due bobine secondarie.
Uscita differenziale: Le due bobine secondarie sono collegate in opposizione serie, il che significa che producono tensioni che variano in risposta alla posizione del nucleo tra esse. Quando il nucleo è centrato, le tensioni indotte nelle bobine secondarie sono uguali e la loro uscita si annulla a zero. Tuttavia, quando il nucleo si sposta, la lettura della tensione cambia, fornendo un'uscita differenziale proporzionale alla posizione del nucleo.
Funzionamento di Trasduttore Lvdt
Eccitazione AC: Il LVDT è alimentato da una sorgente AC. Questa tensione di eccitazione alimenta la bobina primaria, creando un campo magnetico variabile nel tempo.
Movimento del nucleo: Quando il nucleo ferromagnetico si muove linearmente all'interno del trasformatore, modifica l'accoppiamento magnetico tra le bobine primaria e secondarie. La posizione del nucleo influenza direttamente le tensioni indotte nelle bobine secondarie.
Tensione in uscita: La tensione in uscita è proporzionale allo spostamento del nucleo. Se il nucleo si sposta da un lato, la tensione in un avvolgimento secondario aumenta mentre quella nell'altro diminuisce, generando un'uscita di tensione differenziale. Questa uscita è una funzione lineare della posizione del nucleo, che può essere misurata mediante un opportuno trattamento del segnale.
Misurazione Lineare: Convertendo la tensione in uscita in un segnale leggibile, come una lettura digitale o un segnale analogico, è possibile determinare con precisione la posizione dell'oggetto misurato.
Applicazioni
Gli LVDT sono dispositivi versatili utilizzati in diverse applicazioni, tra cui:
Rilevamento di Posizione: Nell'automazione e nella robotica per misurare lo spostamento lineare.
Sistemi di Controllo Aerei: Per il feedback di posizione nei sistemi idraulici.
Automazione Industriale: Nei processi di controllo qualità per mantenere misurazioni precise.
Conclusione
Trasduttori LVDT forniscono un mezzo affidabile per convertire lo spostamento lineare in un segnale elettrico attraverso il principio dell'induzione elettromagnetica. La loro progettazione robusta e l'elevata precisione li rendono indispensabili in numerose applicazioni, garantendo misurazioni precise sia in ambienti industriali che commerciali. Comprendere i loro principi di funzionamento aiuta nella selezione del trasduttore più adatto alle proprie esigenze specifiche.