Terminas LVDT arba linijinio kintamo diferencialo transformatorius yra tvirtas, pilnas tiesinio išdėstymo keitiklis ir natūraliai be trinties. Jiems yra nesibaigiantis gyvenimo ciklas, kai jis tinkamai naudojamas. Nes kintamosios srovės valdoma LVDT neapima bet kokios rūšies elektronika , jie ketino dirbti labai žemoje temperatūroje, kitaip iki 650 ° C (1200 ° F) nejautroje aplinkoje. Į LVDT daugiausia įeina automatika, jėgainės, orlaiviai, hidraulika, branduoliniai reaktoriai, palydovai ir daugelis kitų. Šie daviklių tipai yra mažai fizinių reiškinių ir nepakartojamas pasikartojimas.

LVDT keičia linijinį poslinkį iš mechaninės padėties į santykinį elektrinį signalą, įskaitant krypties ir atstumo informacijos fazę ir amplitudę. LVDT veikimui nereikia elektros jungties tarp liečiančių dalių ir ritės, tačiau kaip alternatyva priklauso nuo elektromagnetinės movos.

Kas yra LVDT (tiesinis kintamasis diferencialinis transformatorius)?

Visa LVDT forma yra „Linijinis kintamasis diferencialinis transformatorius“ yra LVDT. Paprastai LVDT yra įprastas daviklių tipas. Pagrindinė to funkcija yra stačiakampio objekto judėjimo pavertimas ekvivalentišku elektriniu signalu. LVDT naudojamas poslinkiui apskaičiuoti ir veikia transformatorius principas.

“kaip veikia trys etapai ”

Aukščiau pateiktoje LVDT jutiklio diagramoje yra šerdis ir ritės mazgas. Čia šerdį apsaugo dalykas, kurio vieta yra apskaičiuojama, o ritės mazgas padidinamas iki stacionarios struktūros. Ritės surinkime yra trys vielos suvyniotos ritės ant tuščiavidurės formos. Vidinė ritė yra pagrindinė, kurią maitina kintamosios srovės šaltinis. Magnetinis srautas, kurį generuoja magistralė, yra pritvirtintas prie dviejų mažesnių ritinių, todėl kiekvienoje ritėje yra kintamosios srovės įtampa.

Linijinis kintamasis diferencialinis transformatorius

Pagrindinis šio keitiklio pranašumas, lyginant su kitais LVDT tipais, yra tvirtumas. Kadangi jutiminiame komponente nėra jokio materialaus kontakto.

Kadangi mašina priklauso nuo magnetinio srauto derinio, šis keitiklis gali turėti neribotą skiriamąją gebą. Taigi mažiausią pažangos dalį galima pastebėti atitinkamu signalo kondicionavimo įrankiu, o daviklio skiriamąją gebą išimtinai lemia DAS (duomenų surinkimo sistemos) deklaracija.

Linijinio kintamo diferencialinio transformatoriaus konstrukcija

LVDT sudaro cilindrinis formatorius, kurį riboja viena pagrindinė apvija pirmojo stebulėje, o dvi nedidelės LVDT apvijos yra suvyniotos ant paviršių. Abiejų mažesnių apvijų posūkių skaičius yra lygiavertis, tačiau jie yra atvirkštiniai vienas kitam, pavyzdžiui, pagal laikrodžio rodyklę ir prieš laikrodžio rodyklę.

Linijinio kintamo diferencialinio transformatoriaus konstrukcija

Dėl šios priežasties o / p įtampa bus įtampa tarp dviejų mažesnių ritinių. Šios dvi ritės žymimos S1 ir S2. Esteem geležies šerdis yra cilindrinio formatoriaus viduryje. Kintamosios srovės sužadinimo įtampa yra 5-12V, o veikimo dažnis nurodomas nuo 50 iki 400 HZ.

LVDT darbo principas

Linijinio kintamojo diferencialo transformatoriaus arba LVDT darbo teorijos veikimo principas yra abipusė indukcija. Dislokacija yra neelektrinė energija, kuri yra pakeista į elektros energija . Apie tai, kaip keičiama energija, išsamiai aptarta LVDT darbe.

LVDT darbo principas

LVDT darbas

LVDT grandinės schemos veikimą galima suskirstyti į tris atvejus, atsižvelgiant į geležies šerdies padėtį izoliuotame įrenginyje.

1 atveju: Kai LVDT šerdis yra nulinėje vietoje, abu mažesni apvijų srautai bus lygūs, todėl sukelta e.m.f apvijose yra panaši. Taigi, jei nėra dislokacijos, išvesties vertė (pvz.,_išėjo) yra nulis, nes ir e1, ir e2 yra lygiaverčiai. Taigi tai iliustruoja, kad dislokacija neįvyko.
2 byloje: Kai LVDT šerdis perkeliama iki nulio taško. Šiuo atveju srautas, apimantis nedidelę apviją S1, yra papildomas, priešingai nei srautas, jungiantis su S 2 apvija. Dėl šios priežasties bus pridėtas e1 kaip ir e2. Dėl šios el_išėjo(išėjimo įtampa) yra teigiama.
3 byloje: Kai LVDT šerdis perkeliama žemyn į nulinį tašką, Šiuo atveju e2 suma bus pridedama kaip ir e1. Dėl šios el_išėjoišėjimo įtampa bus neigiama, be to, tai rodo, kad o / p žemyn vietos taške.

Koks yra LVDT rezultatas?

Matavimo įtaiso, pvz., LVDT ar linijinio kintamo diferencialo transformatoriaus, išvestis yra sinuso banga per amplitudę, proporcinga ne centre esančiai vietai, o kitaip - 180⁰ fazės, remiantis esama šerdies puse. Čia signalo demoduliavimui naudojama visos bangos korekcija. Didžiausia variklio išjungimo vertė (EOUT) įvyksta, kai didžiausias šerdies tūris yra nuo vidurinės padėties. Tai yra pagrindinės šoninės sužadinimo įtampos amplitudės funkcija, taip pat tam tikro tipo LVDT jautrumo koeficientas. Apskritai RMS yra gana didelis.

Kodėl verta naudoti LVDT?

Padėties jutiklis, pvz., LVDT, idealiai tinka kelioms reikmėms. Štai sąrašas priežasčių, kodėl jis naudojamas.

Mechaninis gyvenimas yra begalinis

Tokio tipo jutiklio negalima pakeisti net po milijonų ciklų ir dešimtmečių.

Atskiriama šerdis ir ritė

LVDT yra naudojami siurbliai, vožtuvai ir lygio sistemos. LVDT šerdis gali būti veikiama terpės esant temperatūrai ir aukštam slėgiui, kai ritinius ir korpusą galima atskirti per metalinį, stiklinį vamzdelį, kitaip rankoves ir kt.

Matavimas yra be trinties

LVDT matavimas yra be trinties, nes nėra trinties dalių, nėra klaidos ir atsparumo.

Rezoliucija yra begalinė

Naudojant LVDT, smulkius judesius taip pat galima tiksliai apskaičiuoti.

Pakartojamumas yra puikus

LVDT neplaukia, kitaip net po dešimtmečių triukšmauja pagaliau.

Nejautrumas kryžminiam ašies judesiui

Matavimo kokybei negali būti pakenkta nei pojūčiais, nei zigzagais.

Pakartojamumas yra Null

Nuo 300oF - 1000oF šie jutikliai visada suteikia jums patikimą atskaitos tašką

Nereikalinga borto elektronika
Visiškas išėjimas
Tinkinti galima bet kokio tipo programoms

Skirtingi LVDT tipai

Įvairūs LVDT tipai apima šiuos dalykus.

Nelaisvoji armatūra LVDT

Šie LVDT tipai yra pranašesni už ilgas darbo serijas. Šie LVDT padės išvengti neteisingų išdėstymų, nes juos valdo ir valdo mažo atsparumo mazgai.

Nesuvaldomos armatūros

Šie LVDT tipai turi neribotą skiriamąją gebą, tokio tipo LVDT mechanizmas yra nedėvėjimo planas, kuris nekontroliuoja apskaičiuotų duomenų judėjimo. Šis LVDT yra prijungtas prie apskaičiuotino mėginio, šiek tiek tilpantis cilindre, įtraukiant linijinio daviklio kūną, kuris laikomas atskirai.

Jėga išplėstinės armatūros

Naudokite vidinius spyruoklių mechanizmus, elektros varikliai nuolat judėti į priekį armatūra iki didžiausio įmanomo lygio. Šie armatūros elementai naudojami LVDT vangiai judančioms programoms. Šiems prietaisams nereikia jokio ryšio tarp armatūros ir bandinio.

Linijiniai kintamo poslinkio keitikliai paprastai naudojami dabartiniams apdirbimo įrankiams, robotikos ar judesio valdymui, avionikai ir automatiniams. Taikomos LVDT rūšies pasirinkimą galima įvertinti naudojant kai kurias specifikacijas.

LVDT charakteristikos

LVDT charakteristikos daugiausia aptariamos trimis atvejais, pavyzdžiui, nulinė padėtis, aukščiausia dešinioji padėtis ir aukščiausia kairė padėtis.

Null pozicija

LVDT darbo procedūrą nulinėje ašinėje vietoje galima pavaizduoti tokiu paveikslu. Esant tokiai būklei, velenas gali būti tiksliai S1 ir S2 apvijų centre. Čia šios apvijos yra antrinės apvijos, kurios atitinkamai padidina ekvivalentinio srauto generavimą, taip pat indukuotą įtampą kitame gnybte. Ši vieta taip pat vadinama nuline padėtimi.

LVDT „Null“ pozicijoje

Išėjimo fazių seka, taip pat išėjimo dydžio diferencijavimas atsižvelgiant į įvesties signalus, dėl kurių atsiranda šerdies poslinkis ir judėjimas. Veleno išdėstymas neutralioje vietoje arba nulyje daugiausia rodo, kad sukeltos įtampos ant nuosekliai sujungtų antrinių apvijų yra lygiavertės ir atvirkščiai proporcingos grynosios o / p įtampos atžvilgiu.

EV1 = EV2

Eo = EV1– EV2 = 0 V

Aukščiausia dešinė padėtis

Tokiu atveju aukščiausia dešinioji padėtis parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje. Kai velenas pasislenka dešinės pusės kryptimi, tada S2 apvijoje gali susidaryti didžiulė jėga, kita vertus, minimali jėga gali būti sukurta per S1 apviją.

LVDT dešinėje

Taigi „E2“ (sukelta įtampa) yra žymiai pranašesnė už E1. Gautos diferencinės įtampos lygtys parodytos žemiau.

EV2 = - EV1

Didžiausia kairė padėtis

Šiame paveikslėlyje velenas gali būti labiau pasviręs kairės pusės kryptimi, tada S1 apvijoje gali būti sukurtas didelis srautas ir sumažinta „E2“ gali būti sukeliama įtampa visoje „E1“. To lygybė pateikta žemiau.

Už = EV1 - EV2

Galutinę LVDT išėjimą galima apskaičiuoti pagal dažnį, srovę arba įtampą. Šios grandinės projektavimas taip pat gali būti atliekamas su mikrovaldikliais pagrįstomis grandinėmis, tokiomis kaip PIC, Arduino ir kt.

LVDT kairėje

LVDT specifikacijos

LVDT specifikacijose pateikiama ši informacija.

Linijiškumas

Didžiausias skirtumas tarp tiesiosios proporcijos tarp apskaičiuoto atstumo ir o / p atstumo skaičiuojant diapazoną.

> (0,025 +% arba 0,025 -%) Visa skalė
(Nuo 0,025 iki 0,20 +% arba nuo 0,025 iki 0,20 -%) visa skalė
(Nuo 0,20 iki 0,50 +% arba nuo 0,20 iki 0,50 -%) Visa skalė
(Nuo 0,50 iki 0,90 +% arba nuo 0,50 iki 0,90 -%) Visa skalė
(Nuo 0,90 iki +% arba nuo 0,90 iki -%) Visas mastelis ir didesnis
Nuo 0,90 iki ±% visos apimties ir didesnė

Darbinė temperatūra

Į LVDT darbinę temperatūrą įeina:

> -32ºF, (-32-32ºF), (32 -175ºF), (175-257ºF), 257ºF ir daugiau. Temperatūros diapazonas, kuriame prietaisas turi tiksliai veikti.

Matavimo diapazonas

IVDT matavimo diapazonas apima

0,02 ', (0,02-0,32'), (0,32 - 4,0 '), (4,0-20,0'), (± 20,0 ')

Tikslumas

Paaiškina procentų skirtumą tarp tikrosios duomenų kiekio vertės.

Rezultatas

Srovė, įtampa arba dažnis

Sąsaja

Serijinis protokolas, pvz., RS232, arba lygiagretusis protokolas, pvz., IEEE488.

LVDT tipai

Dažnis pagrįstas, srovės balansas AC / AC arba DC / DC pagrindu.

LVDT grafikas

Žemiau pateiktos LVDT diagramų diagramos, kuriose parodyti veleno pokyčiai, taip pat jų rezultatas, atsižvelgiant į skirtingą kintamosios srovės išėjimo dydį nuo nulinio taško ir nuolatinės srovės išėjimo iš elektronikos.

Didžiausia veleno poslinkio vertė nuo šerdies vietos daugiausia priklauso nuo jautrumo koeficiento ir pagrindinės sužadinimo įtampos amplitudės. Ašis lieka nulinėje padėtyje, kol pagrindinei ritės apvijai bus nurodyta pagrindinė sužadinimo įtampa.

LVDT veleno variacijos

Kaip parodyta paveikslėlyje, DC o / p poliškumas arba fazinis poslinkis daugiausia apibrėžia veleno padėtį nuliniam taškui, kad būtų atspindėta tokia savybė kaip LVDT modulio o / p tiesiškumas.

Linijinio kintamo diferencialinio transformatoriaus pavyzdys

LVDT smūgio ilgis yra ± 120 mm ir sukuria 20mV / mm skiriamąją gebą. Taigi, 1). Suraskite didžiausią o / p įtampą, 2) o / p įtampą, kai šerdis yra perkelta 110 mm atstumu nuo jos nulinės vietos, c) šerdies padėtis nuo vidurio, kai o / p įtampa yra 2,75 V, d) suraskite o / p įtampos pokytį, kai šerdis pasislenka nuo poslinkio + 60mm iki -60mm.

a). Didžiausia o / p įtampa yra VOUT

Jei vienas mm judesys sukuria 20 mV, tada 120 mm judėjimas sukuria

VOUT = 20mV x 120mm = 0,02 x 120 = ± 2,4 voltai

b). VOUT su 110 mm šerdies poslinkiu

Jei 120 mm šerdies poslinkis sukuria 2,4 voltų išėjimą, tai 110 mm judesys

Vout = šerdies X VMAX poslinkis

Vout = 110 X 2,4 / 120 = 2,2 voltai

LVDT įtampos poslinkis

c). Šerdies padėtis, kai VOUT = 2,75 voltai

Vout = šerdies X VMAX poslinkis

Poslinkis = Vout X ilgis / VMax

D = 2,75 x 120 / 2,4 = 137,5 mm

d). Įtampos pokytis nuo poslinkio + 60mm iki -60mm

Apsikeitimas = + 60mm - (-60mm) X 2.4V / 130 = 120 X 2.4 / 130 = 2.215

Taigi išėjimo įtampos pokytis svyruoja nuo +1,2 voltų iki -1,2 voltų, kai šerdis pasislenka atitinkamai nuo + 60mm iki -60mm.

Galimi skirtingų dydžių ir ilgio keitikliai. Šie keitikliai naudojami matuoti nuo kelių mms iki 1s, galinčių nustatyti ilgus smūgius. Tačiau kai LVDT sugeba apskaičiuoti tiesinį judėjimą tiesėje, tada pasikeičia LVDT, kad būtų galima įvertinti kampinį judėjimą, vadinamą RVDT (Rotary Variable Differential Transformer).

LVDT privalumai ir trūkumai

LVDT pranašumai ir trūkumai apima šiuos dalykus.

LVDT poslinkio diapazono matavimas yra labai didelis ir svyruoja nuo 1,25 mm iki -250 mm.
LVDT išvestis yra labai didelė, todėl nereikia jos pratęsti. Jam būdinga didelė užuojauta, kuri paprastai yra apie 40 V / mm.
Taigi, kai šerdis eina tuščiaviduriu formatoriumi, poslinkio įvestis nėra sugedusi trinties praradimo metu, todėl LVDT tampa tiksliu įtaisu.
LVDT demonstruoja nedidelę histerezę, todėl pakartojimas yra išskirtinis visose situacijose
LVDT energijos suvartojimas yra labai mažas, apie 1W, vertinant kito tipo keitikliais.
LVDT keičia linijinę dislokaciją į elektrinę įtampą, kuri lengvai progresuoja.
LVDT reaguoja tolti nuo magnetinių laukų, todėl jai nuolat reikia sistemos, kuri apsaugotų juos nuo dreifuojančių magnetinių laukų.
Tai pasiekta, kad LVDT yra naudingesni, palyginti su bet kokio tipo indukciniais keitikliais.
LVDT sugadina temperatūra ir vibracija.
Norint gauti reikšmingą diferencinę galią, šiam transformatoriui reikia didelių poslinkių
Tai reaguoja į nuklydusius magnetinius laukus
Priimamasis prietaisas turėtų būti pasirinktas dirbti su kintamosios srovės signalais, kitaip, jei reikia nuolatinės srovės / p, reikia naudoti demoduliatorių n / w
Ribotas dinaminis atsakas yra mechaniškai per šerdies masę ir elektra per taikomą įtampą.

Tiesinio kintamo diferencialinio transformatoriaus programos

Į LVDT keitiklio taikymo sritis daugiausia tenka apskaičiuoti dislokacijas, kurios svyruoja nuo mm padalijimo iki tik kai kurių cm.

LVDT jutiklis veikia kaip pagrindinis daviklis ir tai pakeičia dislokaciją tiesiai į elektrinį signalą.
Šis daviklis gali veikti ir kaip antrinis daviklis.
LVDT naudojamas svoriui, jėgai ir slėgiui matuoti
Bankomatuose už dolerio banknotų storį
Naudojamas dirvožemio drėgmės tyrimams
PILIŲ gaminimo mašinose
Robotas valiklis
Jis naudojamas medicinos prietaisuose smegenų zondavimui
Kai kurie iš šių keitiklių naudojami slėgiui ir apkrovai apskaičiuoti
LVDT dažniausiai naudojami ir pramonėje servomechanizmai .
Kitos programos, tokios kaip jėgainės, hidraulika, automatika, orlaiviai ir palydovai

Pagal aukščiau pateiktą informaciją galime padaryti išvadą, kad LVDT charakteristikos turi tam tikrus reikšmingus bruožus ir naudą, kurių dauguma kyla iš pagrindinių fizinių veikimo principų arba iš medžiagų ir metodų, naudojamų jų konstrukcijoje. Štai jums klausimas, koks yra įprastas LVDT jautrumo diapazonas?