omega線(xiàn)性可變位移傳感器(LVDT)

分類(lèi)：行業(yè)動(dòng)態(tài) 1250人瀏覽 2016-11-11

標(biāo)簽：分享到：

LVDT是什么線(xiàn)性可變位移傳感器？

LVDT是一種機(jī)電裝置，它可以將機(jī)械運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)，尤其是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為可變電流，電壓或電信號(hào)，反之亦然。驅(qū)動(dòng)裝置主要用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)或者測(cè)量技術(shù)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)傳感器。機(jī)電傳感器的分類(lèi)包括轉(zhuǎn)換原則或輸出信號(hào)的類(lèi)型。

線(xiàn)性位移傳感器(LVDT)是什么？
線(xiàn)性傳感器是一種可以提供與測(cè)量參數(shù)相關(guān)的電壓輸出量的儀器。例如，將力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。傳感器中的位置感應(yīng)裝置對(duì)電磁干擾敏感。用較短的連接電纜來(lái)減少電阻，可以消除重大誤差。一個(gè)傳感器需要三到四個(gè)連接導(dǎo)線(xiàn)來(lái)提供電量，輸送輸出信號(hào)。

傳感器與發(fā)射器不同，因?yàn)閭鞲衅魇且粋€(gè)電壓輸出裝置，而發(fā)射器是電流輸出裝置。面對(duì)長(zhǎng)電纜和傳輸距離，發(fā)射器/線(xiàn)性裝置信號(hào)衰減較少。

線(xiàn)性位移傳感器的類(lèi)型

線(xiàn)性位移傳感器 – 是用于決定是否需要測(cè)量相對(duì)電流：AC-輸入，AC輸出，DC輸入，DC輸出; 或者測(cè)量基于線(xiàn)圈位置、頻率的線(xiàn)圈共振頻率的儀器。

圈養(yǎng)電樞： 這些機(jī)制更適用于長(zhǎng)時(shí)間工作。因其受低摩擦組件的引導(dǎo)和約束，圈養(yǎng)電樞可以防止失準(zhǔn)。

無(wú)制導(dǎo)電樞： 無(wú)限分辨率品質(zhì)，無(wú)制導(dǎo)電樞機(jī)制的無(wú)磨損的設(shè)計(jì)，不限制測(cè)得數(shù)據(jù)的分辨率。這個(gè)機(jī)制類(lèi)型附屬于待測(cè)量的標(biāo)本，配合電子管，要求單獨(dú)支撐LVDT的主體。

力擴(kuò)展電樞： 使用內(nèi)置的彈簧機(jī)制，氣動(dòng)力或電動(dòng)機(jī)不斷推進(jìn)電樞以達(dá)到盡可能充分的擴(kuò)展。力擴(kuò)展電樞用于LVDT中的緩慢移動(dòng)應(yīng)用程序。這些機(jī)制在樣品和電驅(qū)之間不需要任何銜接。

線(xiàn)性可變位移傳感器通常用于現(xiàn)代機(jī)械工具、航空電子設(shè)備、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)化或運(yùn)動(dòng)控制以及自動(dòng)化生產(chǎn)。 LVDT應(yīng)用類(lèi)型的選擇可以考慮以下規(guī)格：

線(xiàn)性度： 在測(cè)量范圍內(nèi)，測(cè)量距離和輸出距離成正比的最大偏差。

> 0.025 ± % 滿(mǎn)量程
0.025 - 0.20 ± % 滿(mǎn)量程
0.20 - 0.50 ± % Full Scale
0.50 - 0.90 ± % 滿(mǎn)量程
0.90 - ± % 滿(mǎn)量程及以上

操作溫度： > -32oF, -32 to 32oF, 32 to 175oF, 175 to 257oF, 257oF及以上。溫度范圍內(nèi)，儀器必須準(zhǔn)確操作。

測(cè)量范圍： 0.02", 0.02 to 0.32", 0.32 to 4.0", 4.0 to 20.0",±20.0" （測(cè)量范圍或測(cè)量的最大距離）

精度： 描述了測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)際值偏差的百分比。

輸出： 電壓，電流或頻率

接口： 串行 - 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字輸出協(xié)議（串行）如RS232，或并行 - 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字輸出協(xié)議（并行）如IEEE488。

LVDT類(lèi)型： 電流平衡交流 - 交流，或直流 - 直流，或頻率分析

LVDT傳感器

位移：
線(xiàn)性可變位移傳感器，或LVDT，是測(cè)量線(xiàn)性位置的電力傳感器。線(xiàn)性位移是物體沿單個(gè)軸線(xiàn)的一個(gè)方向移動(dòng)。測(cè)量位移指示了運(yùn)動(dòng)的方向。線(xiàn)性位移傳感器的輸出信號(hào)測(cè)量了一個(gè)物體以毫米（mm）或英寸（in）為單位行進(jìn)的距離，并且可以具有正負(fù)值。制造精密的LVDT位移傳感器安裝在最現(xiàn)代的產(chǎn)品線(xiàn)上，用于自動(dòng)計(jì)量排序，“走，不走”的應(yīng)用程序和質(zhì)量操作。硬化鋼軸的建造、O型密封圈和鈦推桿優(yōu)化了大多數(shù)工業(yè)條件下的精度功能。利用混合IC模塊提供線(xiàn)性毫伏/ 伏 /毫米或毫伏/ 伏 /英寸輸出，并與標(biāo)準(zhǔn)直流輸入表、工業(yè)控制器、記錄器和數(shù)據(jù)界面接口。

LVDT的制造和設(shè)計(jì)適用于許多行業(yè)的應(yīng)用：

LVDT傳感器圖

一般用途
航空
齊平膜片
重型/工業(yè)
危險(xiǎn)場(chǎng)地
PC板
高精度
潛水
衛(wèi)生
為特殊用途定制

轉(zhuǎn)換原則：

電磁
磁電
靜電

輸出信號(hào)：

模擬和離散輸出
數(shù)字

評(píng)估機(jī)電傳感器：

靜態(tài)和動(dòng)態(tài)質(zhì)量
靈敏度或轉(zhuǎn)換率 - E= Δy / Δx，Δy表示當(dāng)輸入量x隨ΔX改變時(shí)，輸出量Y的變化
輸出信號(hào)—操作頻率的變動(dòng)
轉(zhuǎn)換或信號(hào)的靜態(tài)錯(cuò)誤

LVDT的基本圖表

LVDT傳感器參數(shù)

它們是如何工作的？
一個(gè)典型的LVDT內(nèi)有三個(gè)端到端的電磁線(xiàn)圈，環(huán)繞著電子管。初級(jí)線(xiàn)圈在中心位置，二次線(xiàn)圈在頂部和底部位置。位置測(cè)量的對(duì)象被粘貼到圓柱形磁芯中，并沿電子管的軸線(xiàn)滑動(dòng)。交流電驅(qū)動(dòng)初級(jí)線(xiàn)圈引起電壓，感應(yīng)出兩個(gè)與連接芯的長(zhǎng)度相稱(chēng)的次級(jí)線(xiàn)圈。頻率范圍通常為1至10千赫。

芯的移動(dòng)觸發(fā)了從初級(jí)線(xiàn)圈到兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈的聯(lián)動(dòng)，改變了感應(yīng)電壓。頂部和底部的次級(jí)輸出電壓差來(lái)自于校準(zhǔn)的零相位。使用同步檢測(cè)器讀取涉及位移的信號(hào)輸出電壓。 LVDT線(xiàn)性位移可達(dá)幾英寸長(zhǎng)，作為可重復(fù)和可再現(xiàn)的絕對(duì)位置傳感器。其它的行動(dòng)或移動(dòng)將不會(huì)改變測(cè)量精度。因滑動(dòng)型芯不接觸電子管的內(nèi)部，并允許LVDT是在一個(gè)完全密封的環(huán)境，所以LVDT也是高度可靠的。

創(chuàng)新與應(yīng)用

動(dòng)力渦輪機(jī)： 發(fā)電渦輪機(jī)應(yīng)用于世界各地的發(fā)電廠(chǎng)，使用作為位置傳感器的線(xiàn)性變動(dòng)傳感器與信號(hào)調(diào)節(jié)器來(lái)提供必要的工作能量。交流電壓和所需的感應(yīng)頻率，或位置傳感器的LVDT類(lèi)型不能利用電源線(xiàn)。

液壓系統(tǒng)： 線(xiàn)性位置傳感器作為液壓蓄能器，在惡劣環(huán)境中具有較高的抗震動(dòng)和沖擊的特殊外部傳感器，包括我們的傳感器能力范圍內(nèi)的所有行程長(zhǎng)度。如果您需要更長(zhǎng)的行程長(zhǎng)度，請(qǐng)致電我們歐米茄的專(zhuān)業(yè)工程人員，并定制設(shè)計(jì)信息。

自動(dòng)化： LVDT自動(dòng)化應(yīng)用使用的密封三維測(cè)量探針，效果優(yōu)于研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、生產(chǎn)車(chē)間，以及工廠(chǎng)自動(dòng)化、過(guò)程控制環(huán)境、TIR測(cè)量和工業(yè)計(jì)量的惡劣工作環(huán)境。

飛機(jī)： 大多數(shù)航天/航空應(yīng)用使用小型或超小型位置傳感器。它們是電纜驅(qū)動(dòng)的位移傳感機(jī)制。歐米茄能夠開(kāi)發(fā)精密產(chǎn)品，應(yīng)用于商用飛機(jī)，航天，航空和空間棲息地的環(huán)境系統(tǒng)。產(chǎn)品被安裝到固定的位置，位移電纜連接到類(lèi)似起落架或副翼的運(yùn)動(dòng)對(duì)象上。當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電纜可以伸縮?；谛盘?hào)調(diào)節(jié)以及裝配系統(tǒng)，電輸出將指示不同的速率，角度，長(zhǎng)度和運(yùn)動(dòng)。

衛(wèi)星： 考慮衛(wèi)星技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，除了衛(wèi)星生產(chǎn)，空間飛行器，貨機(jī)，軍用戰(zhàn)斗機(jī)，無(wú)人駕駛飛機(jī)，實(shí)驗(yàn)飛機(jī)，導(dǎo)彈，核反應(yīng)堆，飛行模擬器，或高速鐵路都需要位置傳感器。

上一篇Siemens西門(mén)子全新Simatic控制器，可配合高級(jí)編程下一篇機(jī)器人火熱不減，2017仍在風(fēng)口上