LVDT(线性可变差动变压器)是当今工业和科学测量领域中一种重要的位移传感器。其独特的工作原理和众多优势使其成为在各种环境下实现高精度测量的理想选择。
LVDT的核心在于其无摩擦操作特性。纤芯在初级和次级绕组之间自由移动,避免了任何机械接触。这一设计使其能够在没有摩擦的情况下工作,有效消除了因摩擦引起的误差和材料损耗。
LVDT的主要优势
1. 无摩擦操作
LVDT最重要的特性之一是其完全无摩擦操作。在正常使用过程中,纤芯与线圈之间没有机械接触,因此不会出现摩擦、拖曳等负面因素。这一特性在材料测试、振动位移测量和高分辨率尺寸测量系统中尤其重要。
2. 无限分辨率
LVDT通过电磁耦合原则工作,因此可以检测到极微小的纤芯位置变化。这种无限分辨率的功能仅受信号调节器中的噪声和输出显示器分辨率的限制。这也意味着LVDT能提供出色的重复性,确保多次测量成果的一致性。
3. 无限长的机械寿命
由于LVDT的纤芯与线圈之间没有接触,导致焦点没有摩擦或磨损,LVDT能够实现近乎无限的机械寿命。这对于要求高可靠性的应用,像飞机和宇宙飞船等领域非常重要。
4. 抗超程损坏
大多数LVDT的内部孔在两端都是开口的,因此即使发生意外的超程,纤芯仍能完全通过传感器线圈,且不会造成损坏。这使得LVDT非常适合连接到破坏性材料测试设备中的应用,如抗拉测试。
5. 单轴敏感度
LVDT专门响应沿线圈轴向的纤芯运动,对垂直于线圈轴向的运动不敏感。这一点极大地提高了其应用的灵活性,可以确保在纤芯不沿精确直线运行时也能正常工作。
6. 可分离线圈和纤芯
由于仅通过磁耦合进行相互作用,LVDT的线圈与纤芯可以通过插入非磁性管进行隔离。在管中充入加压流体,纤芯可在其中自由移动,而线圈则在非受压环境下工作。这一特性在液压比例阀和伺服阀中十分有用。
7. 严苛环境适应性
LVDT的材料和结构特别设计,以实现加固耐用的传感器,能在各种环境条件下可靠运行。环氧树脂的使用使其防潮、防湿能力显著,能够吸收强烈撞击载荷和高水平振动。
8. 零点可重复性
LVDT的零点非常稳定,即使在极端的工作温度范围内也一致,适合用于闭环控制系统和高性能伺服平衡仪器。
9. 快速动态响应
由于没有摩擦存在,LVDT可以快速响应纤芯位置的变化。这种响应能力使得LVDT传感器能够在动态应用中保持良好的性能。
10. 绝对输出特性
LVDT属于绝对输出装置。当电源断电后,LVDT仍能保持其位移数据,重新启动系统后,输出值与断电前的值相同。这种特性使其在需要高可靠性读取的应用中更具优势。