lvdt位移傳感器工作原理和主要特點(diǎn)

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(lǐng)域占有重要地位。什么是lvdt傳感器？它都哪些特點(diǎn)？下面來(lái)帶大家認識一下。

lvdt位移傳感器工作原理

LVDT（差動(dòng)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(kāi)磁路弱磁耦合的測量元件。LVDT的結構由鐵心、銜鐵、初級線(xiàn)圈、次級線(xiàn)圈組成，初級線(xiàn)圈、次級線(xiàn)圈分布在線(xiàn)圈骨架上，線(xiàn)圈內部有一個(gè)可自由移動(dòng)的桿狀銜鐵。用不同線(xiàn)徑的漆包線(xiàn)，在骨架上繞制一組初級線(xiàn)圈，兩組次級線(xiàn)圈，其工作方式依賴(lài)于在線(xiàn)圈骨架內磁芯的移動(dòng)，當初級線(xiàn)圈供給一定頻率的交變電壓時(shí)，鐵芯在線(xiàn)圈內移動(dòng)就改變了空間的磁場(chǎng)分布，從而改變了初、次級線(xiàn)圈之間的互感量，次級線(xiàn)圈就產(chǎn)生感應電動(dòng)勢，隨著(zhù)鐵心的位置不同，互感量也不同，次級產(chǎn)生的感應電動(dòng)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(diǎn)：

1、使用壽命長(cháng)：由于鐵芯和線(xiàn)圈內壁存在間隙，鐵芯在運動(dòng)的時(shí)候與線(xiàn)圈不接觸，無(wú)摩擦損耗；同時(shí)采用優(yōu)良的生產(chǎn)工藝把骨架和所繞漆包線(xiàn)兩者固化為一整體，不會(huì )產(chǎn)生斷線(xiàn)，開(kāi)裂等故障，加上其它的優(yōu)化設計，因此傳感器的使用壽命理論上可以是無(wú)限的，據國外某機構測試此類(lèi)傳感器的MTBF可達到30萬(wàn)小時(shí)，在實(shí)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(huán)境適應性：LVDT是少數幾種可以應用在多種惡劣環(huán)境下的位移傳感器，通過(guò)特殊方式進(jìn)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(huán)境中，對核輻射電磁輻射干擾不敏感，能抗振動(dòng)，具有較寬的工作溫度范圍-25℃～85℃和滿(mǎn)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(shí)現，對于某些快速運動(dòng)物體的沖擊振動(dòng)測量，此類(lèi)傳感器可以提供很寬的頻率響應。

4、高線(xiàn)性度：通過(guò)不斷研發(fā)的線(xiàn)圈繞制方法，LVDT位移傳感器的線(xiàn)性度有了顯著(zhù)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(dòng)均會(huì )改變所在磁場(chǎng)內次級線(xiàn)圈的感生電動(dòng)勢，使得LVDT位移傳感器理論上具有無(wú)限的分辨力。隨著(zhù)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(shí)，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(chǎn)品的溫度系數在±0.001%/℃～±0.01%/℃。FS。

8、始動(dòng)漂移?。寒斀油娫矗ㄩ_(kāi)機）時(shí)，位移讀數很快就能基本穩定下來(lái)，無(wú)需長(cháng)時(shí)間的預熱，時(shí)間漂移小。

9、無(wú)零點(diǎn)殘余電壓：由于采用了先進(jìn)的檢測電路，避免了零點(diǎn)殘余電壓的存在。

10、重復性好：重復精度可達零點(diǎn)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(shí)現較高的線(xiàn)性精度。

12、帶載能力強：一臺測量?jì)x器能同時(shí)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(shí)，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）。