線性位移傳感器LVDT

原理

LVDT工作過程中，鐵心的運動不能超出線圈的線性范圍,，否則將產(chǎn)生非線性值，因此所有的LVDT均有一個線性范圍,。

主要特點

(1)原理直觀

結(jié)構(gòu)簡單,、工作可靠、使用壽命長;

(2)靈敏度高,、線性范圍寬,、重復(fù)性好;

(3)分辨率高、應(yīng)用廣,、適合于不同的應(yīng)用;

(4)結(jié)構(gòu)對稱,、零位可恢復(fù)。

(5)應(yīng)用于小型制冷劑,，如自由活塞式斯特林制冷機時,，受到安裝空間的限制。

其他特點

1,、響應(yīng)速度快：基于非接觸測量的實現(xiàn)，對于某些快速運動物體的沖擊振動測量,，此類傳感器可以提供很寬的頻率響應(yīng),。

2、高線性度：通過不斷研發(fā)的線圈繞制方法,，LVDT位移傳感器的線性度有了顯著的提高,。

3、高分辨率：由電磁感應(yīng)原理所決定的任何微小的鐵芯運動均會改變所在磁場內(nèi)次級線圈的感生電動勢,，使得LVDT位移傳感器理論上具有無限的分辨力,。隨著設(shè)計、工藝和電子元器件性能的不斷提高,。

4,、低噪聲：對于回彈式的位移傳感器，在額定位移輸出信號為10.0000V或5.0000V時,，其紋波,、干擾噪聲的峰—峰值電壓僅0.2～1.5mVp-p,。

5、低的溫度漂移：通用型中小量程產(chǎn)品的溫度系數(shù)在±0.001%/℃～±0.01%/℃,。FS,。

6、始動漂移?。寒?dāng)接通電源(開機)時,，位移讀數(shù)很快就能基本穩(wěn)定下來，無需長時間的預(yù)熱,，時間漂移小,。

7、無零點殘余電壓：由于采用了*的檢測電路,，避免了零點殘余電壓的存在,。

8、重復(fù)性好：重復(fù)精度可達(dá)零點幾微米甚至更小,。

9,、很寬的量程覆蓋范圍：在較寬的量程范圍內(nèi)LVDT位移傳感器均能實現(xiàn)較高的線性精度。

10,、帶載能力強：一臺測量儀器能同時帶1-30支LVDT工作,。

11、低故障：這是指在非正常使用下,，由于人為的疏忽或誤操作而設(shè)計的多種措施,，以避免傳感器受損。

12,、功耗低：在雙電源供電,，輸出電壓信號時，供電電流﹤10mA,。

13,、輸入、輸出的多樣性：可以輸入單或雙電源,，其電壓值自5V～24V或±5V～±15V;輸出信號電壓自20mV～10V或±20mV～±10V;輸出信號電流;4～20mA或0～10mA,，并且具有良好的恒流特性。輸出信號頻率：0～10000Hz,。

線性位移傳感器LVDT

優(yōu)點

1,、無摩擦測量

LVDT 的可動鐵芯和線圈之間通常沒有實體接觸， 也就是說 LVDT 是沒有摩擦 的部件,。 它被用于可以承受輕質(zhì)鐵芯負(fù)荷,， 但無法承受摩擦負(fù)荷的重要測量。 例 如，精密材料的沖擊撓度或振動測試,， 纖維或其它高彈材料的拉伸或蠕變測試,。

2、無限的機械壽命

由于 LVDT 的線圈及其鐵芯之間沒有摩擦和接觸,，因此不會產(chǎn)生任何磨 損,。這樣 LVDT 的機械壽命，理論上是無限長的,。在對材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞測試 等應(yīng)用中,，這是極為重要的技術(shù)要求。此外,，無限的機械壽命對于飛機,、宇宙飛船以及重要工業(yè)設(shè)備中的高可靠性機械裝置也同樣是重要的。

3,、無限的分辨率

LVDT 的無摩擦運作及其感應(yīng)原理使它具備兩個顯著的特性,。 *個特性是具 有真正的無限分辨率。 這意味著 LVDT 可以對鐵芯微小的運動作出響應(yīng)并生成 輸出,。外部電子設(shè)備的可讀性是對分辨率的限制,。

4、零位可重復(fù)性

LVDT 構(gòu)造對稱,，零位可回復(fù),。LVDT 的電氣零位可重復(fù)性高，且極其穩(wěn)定,。用在閉環(huán)控制系統(tǒng)中,，LVDT 是非常出色的電氣零位指示器。

5,、徑向不敏感

LVDT 對于鐵芯的軸向運動非常敏感,，徑向運動相對遲鈍。這樣,，LVDT 可以 用于測量不是按照精準(zhǔn)直線運動的物體,，例如，可把 LVDT 耦合至波登管的末端 測量壓力,。

6、輸入/輸出隔離

LVDT 被認(rèn)為是變壓器的一種,，因為它的勵磁輸入(初級)和輸出(次級)是 *隔離的,。LVDT 無需緩沖放大器，可以認(rèn)為它是一種有效的模擬信號元件,。 在要求信號線與電源地線隔離的測量和控制回路中,，它的使用非常方便。

7、堅固耐用

制造 LVDT 所用的材料以及接合這些材料所用的工藝使它成為堅固耐用 的變送器,。即使受到工業(yè)環(huán)境中常有的強大沖擊,、巨幅振動，LVDT 也能繼續(xù)發(fā) 揮作用,。鐵芯與線圈分離 LVDT 鐵芯與線圈彼此分離,，在鐵芯和線圈內(nèi)壁間插入非磁性隔離物，可以把加壓的,、 腐蝕性或堿性液體與線圈組隔離開,。這樣，線 圈組實現(xiàn)氣密封,， 不再需要對運動構(gòu)件進(jìn)行動態(tài)密封,。 對于加壓系統(tǒng)內(nèi)的線圈組， 只需使用靜態(tài)密封即可,。

8,、環(huán)境適應(yīng)性

LVDT 是少數(shù)幾個可以在多種惡劣環(huán)境中工作的變送器之一。例如,，密封型 LVDT 采用不銹鋼外殼,，可以置于腐蝕性液體或氣體中。有時,，LVDT 被要求在惡劣的環(huán)境下工作,。例如，在類似液氮的低溫環(huán)境中或核輻射環(huán)境,。雖然在大 多數(shù)情況下,，LVDT 具有無限的工作壽命(理論上) ，置于惡劣環(huán)境下的 LVDT,，工作壽命卻因環(huán)境不同而各不相同,。