高精度 LVDT 位移傳感器概述與電磁感應工作原理

來源：深圳市申思測控技術(shù)有限公司發(fā)布時間：2025-01-08 瀏覽：717

高精度 LVDT 位移傳感器簡介
高精度 LVDT（Linear Variable Differential Transformer）位移傳感器是一種基于電磁感應原理，用于精確測量直線位移的裝置。它具有非接觸式測量、高分辨率、高重復性、長壽命以及良好的環(huán)境適應性等特點，在工業(yè)自動化、精密機械、航空航天、醫(yī)療設備等領域有著廣泛的應用。高精度 LVDT 位移傳感器能夠?qū)C械位移的變化轉(zhuǎn)換為電信號輸出，為控制系統(tǒng)提供準確的位移數(shù)據(jù)，滿足高精度測量和控制的需求。
LVDT 的電磁感應工作原理
LVDT 的電磁感應工作原理主要涉及以下幾個關(guān)鍵部分：
1. 結(jié)構(gòu)組成
- 初級線圈（Primary Coil）：LVDT 的初級線圈是一個繞制在非磁性骨架上的線圈，通常位于 LVDT 的中心位置。當施加一個恒定頻率的交流電壓時，初級線圈會產(chǎn)生一個交變磁場。
- 次級線圈（Secondary Coils）：LVDT 的次級線圈有兩個，分別繞制在初級線圈的兩側(cè)，與初級線圈形成電磁耦合。次級線圈的繞向相反，使得它們在磁場中產(chǎn)生的感應電動勢相位相反。
- 磁性鐵芯（Magnetic Core）：磁性鐵芯是一個可移動的導磁體，通常由高磁導率的材料制成，如硅鋼片或鎳鐵合金。鐵芯的移動與被測位移成正比，其位置變化會影響次級線圈的磁通量。
2. 工作過程
- 激勵初級線圈：當給初級線圈施加一個恒定頻率的交流電壓時，初級線圈會產(chǎn)生一個交變磁場。這個交變磁場會穿過次級線圈和磁性鐵芯，形成一個電磁耦合系統(tǒng)。
- 磁通量變化：磁性鐵芯在位移作用下移動，改變了次級線圈的磁通量。由于次級線圈的繞向相反，靠近鐵芯的次級線圈磁通量增加，而遠離鐵芯的次級線圈磁通量減少。
- 感應電動勢產(chǎn)生：根據(jù)法拉第電磁感應定律，次級線圈中的磁通量變化會在次級線圈中感應出電動勢。由于次級線圈的繞向相反，感應電動勢的相位也相反。
- 輸出信號形成：次級線圈的感應電動勢經(jīng)過電路處理后，形成一個與磁性鐵芯位移成正比的電信號輸出。當鐵芯位于中心位置時，兩個次級線圈的感應電動勢大小相等，相位相反，輸出信號為零；當鐵芯移動時，輸出信號不再為零，且與位移成正比。
3. 信號處理
- 放大電路：將 LVDT 輸出的微弱信號放大到適合模數(shù)轉(zhuǎn)換器或后續(xù)電路處理的電平。
- 濾波電路：濾除信號中的噪聲和干擾，提高信號的信噪比。
- 解調(diào)電路：將交流信號轉(zhuǎn)換為直流信號，便于模數(shù)轉(zhuǎn)換器處理。
- 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路：將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以便于計算機或其他數(shù)字控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集和處理。
高精度 LVDT 位移傳感器的優(yōu)勢
- 非接觸式測量：避免了接觸式測量中的摩擦和磨損，提高了測量精度和傳感器的使用壽命。
- 高分辨率：能夠檢測微小的位移變化，滿足高精度測量的要求。
- 高重復性：在相同測量條件下，能夠提供一致的測量結(jié)果，保證測量的可靠性。
- 長壽命：由于沒有機械接觸和磨損，傳感器的使用壽命較長。
- 良好的環(huán)境適應性：能夠在惡劣的工業(yè)環(huán)境中穩(wěn)定工作，如高溫、高壓、振動等。
高精度 LVDT 位移傳感器憑借其優(yōu)異的性能和廣泛的應用范圍，成為工業(yè)測量和控制領域的重要工具。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，LVDT 位移傳感器的精度和可靠性將進一步提高，為各行業(yè)的高精度測量和控制提供更加有力的支持。

上一頁：申思測控技術(shù)：精確測定傳感器遲滯臨界值的策略與實踐下一頁：液位傳感器在自動化過程中是如何工作的？

返回列表

高精度 LVDT 位移傳感器概述與電磁感應工作原理

申思測控關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡平臺

客服號碼：13510846356

產(chǎn)品中心

新聞資訊

公司簡介

關(guān)于我們

服務在線

在線QQ

服務熱線

官方微信