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    LVDT位移傳感器工作原理及相關參數

    2017-01-06

      LVDT位移傳感器是目前位移測量當中廣泛應用的傳感器之一,在很多應用領域占有重要地位。什么是lvdt傳感器?它都哪些特點?

      LVDT位移傳感器工作原理:

      LVDT(差動變壓器)位移傳感器為電磁感應原理,與傳統的電力變壓器不同,LVDT是一種開磁路弱磁耦合的測量元件。LVDT的結構由鐵心、銜鐵、初級線圈、次級線圈組成,初級線圈、次級線圈分布在線圈骨架上,線圈內部有一個可自由移動的桿狀銜鐵。用不同線徑的漆包線,在骨架上繞制一組初級線圈,兩組次級線圈,其工作方式依賴于在線圈骨架內磁芯的移動,當初級線圈供給一定頻率的交變電壓時,鐵芯在線圈內移動就改變了空間的磁場分布,從而改變了初、次級線圈之間的互感量,次級線圈就產生感應電動勢,隨著鐵心的位置不同,互感量也不同,次級產生的感應電動勢也不同,這樣就將鐵芯的位移量變成了電壓信號輸出。

      LVDT位移傳感器主要特點:

      1、使用壽命長:由于鐵芯和線圈內壁存在間隙,鐵芯在運動的時候與線圈不接觸,無摩擦損耗;同時采用優良的生產工藝把骨架和所繞漆包線兩者固化為一整體,不會產生斷線,開裂等故障,加上其它的優化設計,因此傳感器的使用壽命理論上可以是無限的,據國外某機構測試此類傳感器的MTBF可達到30萬小時,在實際的正常使用中可達到數十年,其最終故障往往是人為造成或變送器電路元器件的壽命決定的。

      2、多樣的環境適應性:LVDT是少數幾種可以應用在多種惡劣環境下的位移傳感器,通過特殊方式進行密封處理的傳感器可以防潮、防鹽霧,可以放置于承壓的液體中、氣體密閉容器中,甚至于某些腐蝕性環境中,對核輻射電磁輻射干擾不敏感,能抗振動,具有較寬的工作溫度范圍-25℃~85℃和滿足國軍標—55℃~125℃工作溫度。機電分體的位移傳感器單獨使用可以在200℃下工作。

      3、響應速度快:基于非接觸測量的實現,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。

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

      5、高分辨率:由電磁感應原理所決定的任何微小的鐵芯運動均會改變所在磁場內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。隨著設計、工藝和電子元器件性能的不斷提高。

      6、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。

      7、低的溫度漂移:通用型中小量程產品的溫度系數在±0.001%/℃~±0.01%/℃。FS。

      8、始動漂移?。寒斀油娫?開機)時,位移讀數很快就能基本穩定下來,無需長時間的預熱,時間漂移小。

      9、無零點殘余電壓:由于采用了先進的檢測電路,避免了零點殘余電壓的存在。

      10、重復性好:重復精度可達零點幾微米甚至更小。

      11、很寬的量程覆蓋范圍:在較寬的量程范圍內LVDT位移傳感器均能實現較高的線性精度。

      12、帶載能力強:一臺測量儀器能同時帶1-30支LVDT工作

      13、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計的多種措施,以避免傳感器受損。

      14、功耗低:在雙電源供電,輸出電壓信號時,供電電流﹤10mA

      15、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(TTL電平方波)。

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