LVDT位移、行程傳感器工作原理

            LVDT位移、行程傳感器工作原理
     

     當(dāng)鐵芯位于中心時(shí)，由于變壓作用，每個(gè)次級(jí)繞組感應(yīng)一個(gè)幅度相等的電壓，然而次級(jí)繞組是按反向串聯(lián)繞制的，兩個(gè)電壓相位相反，因此產(chǎn)生的輸出電壓在理論上為0V，零值的正確位置應(yīng)是兩個(gè)次級(jí)繞組輸出zui低值時(shí)的位置。當(dāng)然，零電壓在解調(diào)后是沒有意義的。當(dāng)鐵芯移動(dòng)至零位的一側(cè)時(shí)，線圈上的電壓，一個(gè)增加，另一個(gè)減少，在輸出導(dǎo)線上形成一個(gè)穩(wěn)定的增長電壓，這個(gè)交流電壓經(jīng)整流或解調(diào)后產(chǎn)生一個(gè)直流輸出電壓，其幅度隨鐵芯離零位的距離而增加，而極性（正或負(fù)）表示行進(jìn)的方向。例如，LVDT的量程為±1.000in,解調(diào)后能提供±1.000V直流輸出信號(hào)。那未，輸出將從正滿量程1.000in的+1V 線性地變化，降至零位的0V，然后當(dāng)?shù)竭_(dá)負(fù)滿量程時(shí)繼續(xù)下降至-1.000V。

     由于鐵芯是電感性耦合至線圈的，運(yùn)動(dòng)的鐵心和靜止的部件（線圈、外殼）之間不存在任何機(jī)械接觸，因而LVDT是一種非接觸式位置傳感器，這表明，它可用于不斷地運(yùn)動(dòng)著的應(yīng)用，不必?fù)?dān)心它是否會(huì)磨損。當(dāng)然，要是用機(jī)械裝配來對(duì)齊線圈組件，那末總會(huì)有一些磨損，使用壽應(yīng)根據(jù)具體裝配方法來評(píng)估（圖2）。

      LVDT還是一種位置傳感器，它提供相對(duì)于一個(gè)固定基準(zhǔn)的距離讀數(shù)，而不是相對(duì)于前一個(gè)位置的讀數(shù)。這在高噪聲工業(yè)環(huán)境中是十分重要的，當(dāng)外部原因破壞測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)仍能保證正確的信號(hào)。

       LVDT其中一種為標(biāo)準(zhǔn)頭結(jié)構(gòu)。它有一個(gè)安裝螺紋，一個(gè)裝有彈簧或空氣壓縮返回裝置的線圈架以及線性支承，用于線圈對(duì)齊。標(biāo)準(zhǔn)頭結(jié)構(gòu)具有便于安裝和對(duì)齊的優(yōu)點(diǎn)。既使機(jī)械元件zui終會(huì)部分磨損，亦不影響傳感器的精度。

      LVDT鐵芯是由相對(duì)高導(dǎo)磁率配方的鐵鋁合金制作的，并經(jīng)熱處理來確保沿長度的均勻?qū)Т怕省ｈF芯帶有供安裝用的內(nèi)螺紋。為了獲得均勻的導(dǎo)磁率，熱處理應(yīng)在鐵芯切割成所需的長度并車上螺紋后進(jìn)行。在鐵芯和被測(cè)體之間連接有鐵芯延長棒，延長棒用低導(dǎo)磁率材料制作，此如塑料、鋁、黃銅、不銹鋼等。