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(cè)量當(dāng)中廣泛應(yīng)用的傳感器之一，在很多應(yīng)用領(lǐng)域占有重要地位。什么是lvdt傳感器？它都哪些特點(diǎn)？下面來帶大家認(rèn)識(shí)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(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(cè)量元件。LVDT的結(jié)構(gòu)由鐵心、銜鐵、初級(jí)線圈、次級(jí)線圈組成，初級(jí)線圈、次級(jí)線圈分布在線圈骨架上，線圈內(nèi)部有一個(gè)可自由移動(dòng)的桿狀銜鐵。用不同線徑的漆包線，在骨架上繞制一組初級(jí)線圈，兩組次級(jí)線圈，其工作方式依賴于在線圈骨架內(nèi)磁芯的移動(dòng)，當(dāng)初級(jí)線圈供給一定頻率的交變電壓時(shí)，鐵芯在線圈內(nèi)移動(dòng)就改變了空間的磁場(chǎng)分布，從而改變了初、次級(jí)線圈之間的互感量，次級(jí)線圈就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，隨著鐵心的位置不同，互感量也不同，次級(jí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也不同，這樣就將鐵芯的位移量變成了電壓信號(hào)輸出。

lvdt位移傳感器主要特點(diǎn)：

1、使用壽命長：由于鐵芯和線圈內(nèi)壁存在間隙，鐵芯在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候與線圈不接觸，無摩擦損耗；同時(shí)采用優(yōu)良的生產(chǎn)工藝把骨架和所繞漆包線兩者固化為一整體，不會(huì)產(chǎn)生斷線，開裂等故障，加上其它的優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(jī)構(gòu)測(cè)試此類傳感器的MTBF可達(dá)到30萬小時(shí)，在實(shí)際的正常使用中可達(dá)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)境下的位移傳感器，通過特殊方式進(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(duì)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℃和滿足國軍標(biāo)—55℃～125℃工作溫度。機(jī)電分體的位移傳感器單獨(dú)使用可以在200℃下工作。

3、響應(yīng)速度快：基于非接觸測(cè)量的實(shí)現(xiàn)，對(duì)于某些快速運(yùn)動(dòng)物體的沖擊振動(dòng)測(cè)量，此類傳感器可以提供很寬的頻率響應(yīng)。

4、高線性度：通過不斷研發(fā)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(yīng)原理所決定的任何微小的鐵芯運(yùn)動(dòng)均會(huì)改變所在磁場(chǎng)內(nèi)次級(jí)線圈的感生電動(dòng)勢(shì)，使得LVDT位移傳感器理論上具有無限的分辨力。隨著設(shè)計(jì)、工藝和電子元器件性能的不斷提高。

6、低噪聲：對(duì)于回彈式的位移傳感器，在額定位移輸出信號(hào)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(shù)在±0.001%/℃～±0.01%/℃。FS。

8、始動(dòng)漂移?。寒?dāng)接通電源（開機(jī)）時(shí)，位移讀數(shù)很快就能基本穩(wěn)定下來，無需長時(shí)間的預(yù)熱，時(shí)間漂移小。

9、無零點(diǎn)殘余電壓：由于采用了先進(jìn)的檢測(cè)電路，避免了零點(diǎn)殘余電壓的存在。

10、重復(fù)性好：重復(fù)精度可達(dá)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(nèi)LVDT位移傳感器均能實(shí)現(xiàn)較高的線性精度。

12、帶載能力強(qiáng)：一臺(tái)測(cè)量儀器能同時(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(shè)計(jì)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(hào)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(hào)電壓自20mV～10V或±20mV～±10V;輸出信號(hào)電流；4～20mA或0～10mA，并且具有良好的恒流特性。輸出信號(hào)頻率：0～10000Hz（TTL電平方波）。