LVDT位移傳感器工作原理及其性能

LVDT位移傳感器是目前位移測量當(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?下面來帶大家認(rèn)識一下。

　　lvdt位移傳感器工作原理

　　LVDT(差動變壓器)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量元件。LVDT的結(jié)構(gòu)由鐵心、銜鐵、初級線圈、次級線圈組成，初級線圈、次級線圈分布在線圈骨架上，線圈內(nèi)部有一個可自由移動的桿狀銜鐵。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(dāng)初級線圈供給一定頻率的交變電壓時，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變成了電壓信號輸出。

　　lvdt位移傳感器性能：

　　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可達到30萬小時，在實際的正常使用中可達到數(shù)十年，其*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℃和滿足標(biāo)—55℃～125℃工作溫度。機電分體的位移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)。

　　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動均會改變所在磁場內(nèi)次級線圈的感生電動勢，使得LVDT位移傳感器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。

　　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(dāng)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*的檢測電路，避免了零點殘余電壓的存在。

　　10、重復(fù)性好：重復(fù)精度可達零點幾微米甚至更小。

　　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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