Один LVDT (Linear Variable Differential Transformer) — это электромеханическое устройство, которое преобразует линейное движение в электрический сигнал. Широко используется в промышленных приложениях, обеспечивает высокую точность и надежность. Вот краткий обзор его принципа и работы.
Принцип работы Датчик LVDT
Основной принцип работы LVDT основан на явлении электромагнитной индукции. Он состоит из трех основных компонентов: первичной обмотки, двух вторичных обмоток и подвижного ферромагнитного сердечника.
Электромагнитная индукция: Когда переменный ток (AC) проходит через первичную обмотку, он создает магнитное поле. Это поле наводит напряжение в двух вторичных обмотках.
Дифференциальный выход: Две вторичные обмотки соединены встречно последовательно, что означает, что они вырабатывают напряжения, изменяющиеся в зависимости от положения сердечника между ними. Когда сердечник находится в центре, наведенные напряжения в вторичных обмотках равны, и их выходные сигналы компенсируют друг друга до нуля. Однако при перемещении сердечника показания напряжения изменяются, обеспечивая дифференциальный выходной сигнал, пропорциональный положению сердечника.
Работа Датчик LVDT
Питание переменным током: Линейный переменный дифференциальный трансформатор питается от источника переменного тока. Это возбуждающее напряжение активирует первичную обмотку, создавая изменяющееся во времени магнитное поле.
Перемещение сердечника: При линейном перемещении ферромагнитного сердечника внутри трансформатора изменяется магнитная связь между первичной и вторичными обмотками. Положение сердечника непосредственно влияет на наведенные напряжения во вторичных обмотках.
Выходное напряжение: выходное напряжение пропорционально перемещению сердечника. Если сердечник смещается в одну сторону, напряжение в одной вторичной обмотке увеличивается, а в другой — уменьшается, что создает дифференциальный выходной сигнал напряжения. Этот сигнал является линейной функцией положения сердечника, которое может быть измерено с помощью соответствующей обработки сигнала.
Линейное измерение: преобразуя выходное напряжение в читаемый сигнал, например цифровое отображение или аналоговый сигнал, можно точно определить положение измеряемого объекта.
Применения
LVDT — это универсальные устройства, используемые в различных областях, включая:
Измерение положения: в системах автоматизации и робототехнике для измерения линейного перемещения.
Системы управления летательными аппаратами: для обратной связи по положению в гидравлических системах.
Промышленная автоматизация: в процессах контроля качества для обеспечения точных измерений.
Заключение
Преобразователи LVDT надежно преобразуют линейные перемещения в электрический сигнал на основе принципа электромагнитной индукции. Их прочная конструкция и высокая точность делают их незаменимыми во множестве применений, обеспечивая точные измерения как в промышленных, так и в коммерческих условиях. Понимание принципов их работы помогает в выборе подходящего датчика для конкретных задач.