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LVDT位移傳感器工作原理_位移測量-安徽春輝儀表線纜集團有限公司

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放大字體  縮小字體    發(fā)布日期:2019-09-02  來源:儀器信息網(wǎng)  作者:Mr liao  瀏覽次數(shù):360
核心提示:更新時間:2019-05-29 20:59:42318 聯(lián)系我們時請說明是91化工儀器網(wǎng)上看到的信息,謝謝! 產(chǎn)品簡介 品牌 自營品牌 應(yīng)用領(lǐng)域 環(huán)保/水工業(yè),鋼鐵/金屬 LVDT位移傳感器工作原理由于鐵芯和線圈內(nèi)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(yōu)良的生產(chǎn)工藝把骨架和所繞漆包線兩者固化為一整體,不會產(chǎn)生斷線,開裂等故障,加上其它的優(yōu)化設(shè)計,因此傳感器的使用壽命理論上可以是無限的,據(jù)國外某機構(gòu)測試此類傳感器的MTBF(平均無故障時間)可達到300000小時,在實際的正常使用

聯(lián)系我們時請說明是91化工儀器網(wǎng)上看到的信息,謝謝!


產(chǎn)品簡介 品牌 自營品牌 應(yīng)用領(lǐng)域 環(huán)保/水工業(yè),鋼鐵/金屬 LVDT位移傳感器工作原理
由于鐵芯和線圈內(nèi)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(yōu)良的生產(chǎn)工藝把骨架和所繞漆包線兩者固化為一整體,不會產(chǎn)生斷線,開裂等故障,加上其它的優(yōu)化設(shè)計,因此傳感器的使用壽命理論上可以是無限的,據(jù)國外某機構(gòu)測試此類傳感器的MTBF(平均無故障時間)可達到300000小時,在實際的正常使用中可達到數(shù)十年
詳細介紹

LVDT位移傳感器工作原理

工作原理

差動變壓器式位移傳感器(LVDT)為電磁感應(yīng)原理,與傳統(tǒng)的電力變壓器不同,LVDT是一種開磁路弱磁耦合的測量元件。它采用環(huán)氧玻璃布、不銹鋼等材料作為線圈骨架,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(nèi)磁芯的移動,當初級線圈供給一定頻率的交變電壓(激勵電壓)時,鐵芯在線圈內(nèi)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(chǎn)生感應(yīng)電動勢,隨著鐵心的位置不同,互感量也不同,次級產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也不同,這樣就將鐵芯的位移量(實際的鐵芯是通過測桿與被測物保持相接觸,也就是被測物體的位移量)變成了電壓信號輸出,由于兩個次級線圈電壓極性相反(參見圖一),所以傳感器的輸出是兩個次級線圈電壓之差,其電壓差值與位移量成線性關(guān)系(參見圖二)。當鐵芯處在線圈正中間位置時,兩次級線圈感應(yīng)電壓相等但相位相反,其電壓差值為零。當鐵芯往右移動時,右邊的次級線圈感應(yīng)的電壓大于左邊的,兩線圈輸出的電壓差值大小隨鐵芯位移而成線性變化(第一象限的實線段部分),這是LVDT有效測量范圍(一半)。當鐵芯繼續(xù)往右移動時,兩次級線圈輸出電壓的差值不與鐵芯位移成線性關(guān)系,此為緩沖、非測量區(qū)(虛線段)。反之,當鐵芯自線圈中間位置向左邊移動亦然。零點兩邊的實線段一般是對稱的測量范圍,只不過兩者都是交流信號而相位差180度。實際的LVDT線圈通常與殼體緊固為一體,鐵芯與測桿緊固為另一體,當兩體間發(fā)生相對位移時,就產(chǎn)生位移電壓輸出。

LVDT位移傳感器工作原理

主要特點:

1、使用壽命長

由于鐵芯和線圈內(nèi)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(yōu)良的生產(chǎn)工藝把骨架和所繞漆包線兩者固化為一整體,不會產(chǎn)生斷線,開裂等故障,加上其它的優(yōu)化設(shè)計,因此傳感器的使用壽命理論上可以是無限的,據(jù)國外某機構(gòu)測試此類傳感器的MTBF(平均無故障時間)可達到300000小時,在實際的正常使用中可達到數(shù)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(yīng)性

LVDT是少數(shù)幾種可以應(yīng)用在多種惡劣環(huán)境下的傳感器,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(huán)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。機電分體的傳感器單獨使用可以在200℃下工作。

3、響應(yīng)速度快

基于非接觸測量的實現(xiàn),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(yīng)。目前我公司部分產(chǎn)品已實現(xiàn)幅頻特性0~1000Hz(-3db),并且具有良好的相頻特性,很適合于閉環(huán)回路中使用,已應(yīng)用于數(shù)控機床,仿形機床和爆破測量等。

4、高線性度

通過不斷研發(fā)的線圈繞制方法,LVDT的線性度有了顯著的提高,我公司在 100mm(0~200mm量程)之內(nèi)的各種規(guī)格產(chǎn)品基本上均有線性度小于0.05%,部分產(chǎn)品的線性度可優(yōu)于0.02%,達到國內(nèi)外同類產(chǎn)品的一*水平。

5、高分辨率

由電磁感應(yīng)原理所決定的任何微小的鐵芯運動均會改變所在磁場內(nèi)次級線圈的感生電動勢,使得LVDT理論上具有無限的分辨力。隨著設(shè)計、工藝和電子元器件性能的不斷提高,我公司已將微位移傳感器的分辨力從微米級提高到10納米級,例如量程為1mm的LVDT其分辨力可以達到0.1 m、0.05、0.02、0.01微米。其他量程的傳感器分辨力也可以達到滿量程讀數(shù)的0.002%~0.001%F.S。

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(chǎn)品的溫度系數(shù)在 0.001%/℃~ 0.01%/℃.FS。

8、始動漂移小

當接通電源(開機)時,位移讀數(shù)很快就能基本穩(wěn)定下來,無需長時間的預(yù)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(fù)性好

本公司小量程的LVDT重復(fù)精度為零點幾微米。

11、很寬的量程覆蓋范圍

量程為0.1mm~800mm,均能實現(xiàn)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(shè)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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