LVDT差動變壓器式位移感測器

LVDT差動變壓器式位移感測器

隨著我國國民經濟的高速發展,自動化程度的不斷提高,感測器的用量越來越大,開發高新技術位移感測器產品具有廣闊的前景。該產品具有精度高,動態特性好,工作可靠,使用方便等特點。差動變壓器式位移感測器(LVDT)可廣泛套用於航天航空、機械、建築、紡織、鐵路、煤炭、冶金、塑膠、化工以及科研院校等國民經濟各行各業,用來測量伸長、振動、物體厚度、膨脹等的高技術產品。

基本介紹

  • 中文名:LVDT差動變壓器式位移感測器
  • 套用領域:航天航空、機械、建築
  • 特性:精度高,動態特性好
  • 優點:耐高壓,高溫,輻射
結構組成,感測器特點,套用領域,性能參數,

結構組成

LVDT感測器結構分以下幾個部分:外管,內管,線圈,前後端蓋,電路板,禁止層,出線等部分構成。
外管採用不鏽鋼製成,內管可採用不鏽鋼或塑膠等。電路板的作用是提供LVDT的初線線圈一個激勵信號,通過差動變壓器原理,在次級產生的輸出信號進入電路板進行信號處理,使輸出信號變成標準的可被計算機或PLC使用的電壓0-5V或4-20mA輸出。

感測器特點

1,無摩擦測量
LVDT 的可動鐵芯和線圈之間通常沒有實體接觸,也就是說LVDT 是沒有摩擦的部件。它被用於可以承受輕質鐵芯負荷,但無法承受摩擦負荷的重要測量。 例如,精密材料的衝擊撓度或振動測試,纖維或其它高彈材料的拉伸或蠕變測試。
2,無限的機械壽命
由於LVDT 的線圈及其鐵芯之間沒有摩擦和接觸,因此不會產生任何磨損。這樣LVDT的機械壽命,理論上是無限長的。在對材料和結構進行疲勞測試等套用中,這是極為重要的技術要求。此外,無限的機械壽命對於飛機、飛彈、宇宙飛船以及重要工業設備中的高可靠性機械裝置也同樣是重要的。
3,無限的解析度
LVDT的無摩擦運作及其感應原理使它具備兩個顯著的特性。第一個特性是具有真正的無限解析度。這意味著 LVDT 可以對鐵芯最微小的運動作出回響並生成輸出。外部電子設備的可讀性是對解析度的唯一限制。
4,零位可重複性
LVDT 構造對稱,零位可回復。LVDT的電氣零位可重複性高,且極其穩定。用在閉環控制系統中,LVDT 是非常出色的電氣零位指示器。
5,徑向不敏感
LVDT對於鐵芯的軸向運動非常敏感,徑向運動相對遲鈍。這樣,LVDT 可以用於測量不是按照精準直線運動的物體,例如,可把LVDT耦合至波登管的末端測量壓力。
6,輸入/輸出隔離
LVDT被認為是變壓器的一種,因為它的勵磁輸入(初級)和輸出(次級)是完全隔離的。LVDT無需緩衝放大器,可以認為它是一種有效的模擬信號元件。在要求信號線與電源地線隔離的測量和控制迴路中,它的使用非常方便
9,LVDT與光柵,磁柵,等高精度測長儀器相比有以下幾個優點缺點:
優點:動態特性好,可用於高速線上檢測,進行自動測量,自動控制。光柵、磁柵等測量速度一般為1.5m/s以內,只能用於靜態測量。
LVDT可在強磁場,大電流,潮濕,粉塵等惡劣環境下使用。
可以做成在特殊條件下工作的感測器,如耐高壓,高溫,耐輻射,全密土封在水下工作。
可靠性非常好,能承受衝擊達150g/11ms ,振動頻率2KHZ加速度20g。體積小,價格低,性能價格比高。
缺點:由於LVDT感測器工作原理是差動變壓器式,通過線圈繞線,對於超大行程來說(超過1米),生產難度大,感測器和拉桿之和長度將達2米以上,使用不方便,且線性度也不高。

套用領域

直流回彈式LVDT
LVDT差動變壓器式位移感測器
具有優良的性能,採用方便的單電源9-28V DC供電,產品的測量接觸探頭採用耐磨鍍絡硬質工具鋼,最大測量量程為50mm,最大彈力200克,電子電路密封在304不鏽鋼金屬管內,可以在潮濕和灰塵等惡劣環境中工作,輸出信號為標準的可被計算機或PLC使用的0-5V或4-20mA輸出。
套用領域
l 軸徑跳動檢測
l 閥位檢測與控制
l 輥縫間隙控制
l 金屬加工檢測
直流拖動式LVDT
LVDT差動變壓器式位移感測器
具有優良的性能,採用方便的單電源9-28V DC供電,電子電路密封在304不鏽鋼金屬管內,可以在潮濕和灰塵等惡劣環境中工作,輸出信號為標準的可被計算機或PLC使用的0-5V或4-20mA輸出。
套用領域
l 工具機及工具定位
l 液壓缸定位
l 輥縫間隙控制

性能參數

1、氣動式LVDT位移感測器介紹
(1)檢測方法
在感測器內部設定小氣缸,對感測器提供0.15MPa-0.7MPa的工作氣壓,在壓縮空氣的推動下,感測器的檢測探頭伸出,檢測被測物體。關閉氣源後,探頭自動回縮。自由狀態下,感測器探頭不伸出。
氣動式LVDT位移感測器氣動式LVDT位移感測器
(2)套用領域
玻璃平滑度檢測,金屬位置檢測、生產線線上厚度檢測,氣缸位移檢測與控制、建材加工測控,自卸載重車套用。
2、氣動式LVDT位移感測器特點:
(1)感測器內置小氣缸,替代機械臂,減少工作過程中的機械誤差。
(2)直流單電源供電,內置高性能信號調節器,無待機消耗。
(3)體積小,安裝簡單,無需調零。
3、氣動式LVDT位移感測器性能參數:
供電電壓
直流9V-28V或直流5V
供電電流
電壓輸出型供電電流≤12mA
二線4-20mA電流輸出型供電電流4-20mA
位移量程
2.5mm、5mm、8mm、10mm、15mm
輸出信號
100米內無線傳輸
0.5-4.5VDC
0-5VDC或-5V至+5V
0-10VDC或-10V至+10V
4-20mA(二線制,15V-28VDC供電電壓)
ModbusRS485RS422RS232數位訊號
線性誤差
±0.25%、±0.5%可選
重複誤差
<0.01%ofFS
使用溫度
-25℃-+85℃
溫度係數
≤零點0.01%/℃
靈敏度≤0.025%/℃
解析度
0.01um(最高),數字式是16bit

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