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LVDT位移传感器结构与应用分析
编辑:深圳市米朗科技有限公司   时间:2018-11-15

       LVDT位移传感器(Linear Variable Differential Transformer)是电感原理微位移精密测量直线位移传感器。传感器主要由:线圈、铁芯、线圈骨架、调理电路及不锈钢外壳组成。初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上,线圈内部有一个可自由移动的杆状铁芯。当铁芯处于中间位置时,两个次级线圈产生的感应电动势相等,这样输出电压为零;当铁芯在线圈内部移动并偏离中心位置时,两个线圈产生的感应电动势不等,有电压输出,其电压大小取决于位移量的大小。为了提高传感器的灵敏度,改善线性度、增大传感器的线性范围,设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反,LVDT位移传感器输出电压是两个次级线圈的电压之差,这个输出的电压值与铁芯的位移量成线性关系。

       LVDT位移传感器的工作电路称为调节电路或信号调节器。一个典型的调节电路应包括稳压电路、正弦波发生器、解调器和放大器。正弦波发生器应具有恒定的幅度和频率,且不受时间和温度的影响。正弦可用文氏电桥产生,或用方波、阶梯波经滤波产生,或用其它合适的方法产生。解调器可以是一个简单的二极管结构,当位移传感器次级线圈的交流输出大于1VF.S时,使用简单二极管解调器;如果信号幅度低于此值,由于两个二极管正向电压的差异,会存在温度敏感问题,但对较大的信号电压,二极管误差的影响并不明显。也可以用同步解调器,在同步解调器中,两个场效应管交替地开关,其定时与为初级供电的正弦波同步。在初级与解调器开关间所需相移量取决于传感器指标和LVDT位移传感器与信号调节器间的导线长度。

       LVDT位移传感器具有优良的性能,采用稳压直流电源供电,传感器探头采用耐磨性能极佳的氮化硅陶瓷,电子电路密封在304不锈钢金属管内,可以在潮湿和灰尘等恶劣环境中长期稳定工作,输出标准模拟量信号或者数字信号,可与微机、PLC或者数显装置连接使用。

       LVDT位移传感器广泛应用于航天航空、机械、建筑、纺织、铁路、煤炭、冶金、塑料、化工以及科研院校等领域,用来测量伸长、振动、物体厚度、膨胀等的高精度位移传感器。其主要应用领域:

       轴径跳动检测;

       辊缝间隙控制;

       金属加工检测;

       机床及工具定位;

       液压缸定位;

       阀门位置检测与控制等。


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