LVDT位移傳感器的工作原理及使用

　　LVDT位移傳感器是線性可變差動變壓器簡稱，也叫線性位移傳感器。廣泛用于測量木工機械、沖床、液壓機、萬能試驗機、注塑機等生產流水線的位置和距離，在制造和檢測中發揮著重要作用。今天，小編將與大家分享LVDT位移傳感器的工作原理和優勢:

　　一、LVDT位移傳感器的工作原理:

　　這種傳感器的原理是電磁感應。與傳統的電力變壓器不同，LVDT是一種開路弱磁耦合的測量元件。它采用環氧玻璃布、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纏繞一組一次線圈和兩組二次線圈。其工作模式取決于磁芯在線圈框架中的運動。當初級線圈提供一定頻率的交流電壓(勵磁電壓)時，線圈中鐵芯的運動會改變空之間的磁場分布，從而改變初級線圈和次級線圈之間的互感。二次線圈產生感應電動勢，隨著鐵芯位置的不同，二次線圈產生的互感和感應電動勢也不同，所以鐵芯的位移(實際鐵芯通過測量桿與被測物體保持接觸，即被測物體的位移)就變成了電壓信號輸出。由于兩個次級線圈的電壓極性相反，所以LVDT位移傳感器的輸出是兩個次級線圈之間的電壓差，該電壓差與位移成線性關系。當鐵芯在線圈中間時，兩個次級線圈的感應電壓相等但相位相反，電壓差為零。

　　二、LVDT位移傳感器的使用:

　　1.LVDT是少數可以在各種惡劣環境中使用的傳感器之一。采用特殊方式密封的傳感器可以防潮、防鹽霧，可以放置在惡劣的環境中，甚至是一些腐蝕性環境中，可以抵抗電磁輻射、振動等干擾。它具有-25℃ ~ 85℃的寬工作溫度范圍，符合國家標準工作溫度。

　　2.由于鐵芯與線圈內壁之間有間隙，鐵芯在運動時不與線圈接觸，沒有摩擦損失；同時采用優良的生產工藝將骨架和漆包線固化為一體，不會出現斷線、開裂等故障。除了其他優化設計，傳感器的使用壽命理論上可以是無限的。

　　3.這種傳感器在實現非接觸測量的基礎上，可以為一些快速運動物體的沖擊振動測量提供較寬的頻率響應。目前，濟南精密電子科技有限公司部分產品已實現0 ~ 1000 Hz (-3 dB)幅頻特性，并具有良好的相頻特性，非常適合閉環使用，已應用于數控機床、仿形機床和爆破測量等。

　　4.通過對線圈纏繞方法的不斷研究和發展，LVDT位移傳感器的線性度得到了顯著提高。精密電子科技公司100 mm (0 ~ 200 mm范圍)內各種規格產品線性度基本小于0.05%，部分產品線性度可優于0.02%，達到國內外同類產品一流水平。

　　5.電磁感應原理決定的任何微小鐵芯運動都會改變磁場中次級線圈的感應電動勢，這使得LVDT理論上具有無限分辨率。隨著電子元器件設計、工藝和性能的不斷提高，我公司已將微位移傳感器的分辨率從微米級提高到10納米級。例如，測量范圍為1毫米的LVDT位移傳感器的分辨率可以達到0.1米、0.05、0.02和0.01微米。傳感器在其他范圍內的分辨力也能達到滿量程讀數的0.002% ~ 0.001% f.s。

　　6.對于回彈式位移傳感器，當額定位移輸出信號為10.0000V或5.0000 V時，紋波和干擾噪聲的峰峰值電壓僅為0.2 ~ 1.5 MVP-P，在非正常使用情況下，由于人為疏忽或誤操作而設計各種措施，避免傳感器損壞。