Линеарни променљиви диференцијални трансформатор (ЛВДТ) и његов рад

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Израз ЛВДТ или линеарни променљиви диференцијални трансформатор је робустан, потпун претварач линеарног распореда и без трења. Они имају бескрајан животни циклус када се правилно користе. Јер ЛВДТ контролисан АЦ није укључен било која врста електронике , намеравали су да раде на врло ниским температурама, иначе до 650 ° Ц (1200 ° Ф) у несетљивом окружењу. Примене ЛВДТ-а углавном укључују аутоматизацију, енергетске турбине, авионе, хидраулику, нуклеарне реакторе, сателите и још много тога. Ове врсте претварача садрже ниске физичке појаве и изванредно понављање.

ЛВДТ мења линеарну дислокацију из механичког положаја у релативни електрични сигнал укључујући фазу и амплитуду информација о правцу и удаљености. За рад ЛВДТ-а није потребна електрична веза између додирујућих делова и калема, али као алтернатива зависи од електромагнетне спојнице.




Шта је ЛВДТ (линеарни променљиви диференцијални трансформатор)?

Пун облик ЛВДТ је „Линеарни променљиви диференцијални трансформатор“ је ЛВДТ. Генерално, ЛВДТ је нормална врста претварача. Главна функција овога је претварање правоугаоног кретања објекта у еквивалентни електрични сигнал. ЛВДТ се користи за израчунавање померања и ради на трансформатор принцип.

Горњи дијаграм ЛВДТ сензора садржи језгро као и склоп завојнице. Овде језгро штити ствар чија се локација израчунава, док је склоп калема повећан на стационарну структуру. Склоп завојнице укључује три завојнице намотане у жицу на шупљем облику. Унутрашња завојница је главна, коју напаја извор наизменичне струје. Магнетни флукс који генерише главница причвршћен је за две мање завојнице, чинећи наизменични напон у свакој завојници.



Линеарни променљиви диференцијални трансформатор

Линеарни променљиви диференцијални трансформатор

Главна предност овог претварача у поређењу са другим типовима ЛВДТ је жилавост. Како не постоји материјални контакт преко сензорске компоненте.

Будући да машина зависи од комбинације магнетног флукса, овај претварач може имати неограничену резолуцију. Дакле, одговарајући алат за кондиционирање сигнала може да примети минимални удео напретка, а резолуција претварача је искључиво одређена декларацијом ДАС-а (систем за прикупљање података).


Линеарно променљива диференцијална конструкција трансформатора

ЛВДТ се састоји од цилиндричног вентилатора, који је ограничен једним главним намотајем у главчини првог, а два мања намотаја ЛВДТ су намотана на површине. Количина увијања у оба мања намотаја је еквивалентна, али су међусобно обрнуте у смеру кретања казаљке на сату и у смеру кретања казаљке на сату.

Линеарно променљива диференцијална конструкција трансформатора

Линеарно променљива диференцијална конструкција трансформатора

Из тог разлога, напони о / п ће бити варијација напона између две мање завојнице. Ове две завојнице означене су са С1 и С2. Језгро гвожђа Естеем налази се у средини цилиндричног пређе. Напон побуде наизменичне струје је 5-12В, а радна фреквенција је дата од 50 до 400 ХЗ.

Принцип рада ЛВДТ

Принцип рада линеарног променљивог диференцијалног трансформатора или ЛВДТ теорије рада је међусобна индукција. Дислокација је неелектрична енергија у коју се претвара електрична енергија . И, како се енергија мења, детаљно се расправља у раду ЛВДТ-а.

ЛВДТ принцип рада

ЛВДТ принцип рада

Рад ЛВДТ-а

Рад ЛВДТ шеме кола може се поделити у три случаја на основу положаја гвозденог језгра у изолованом пређе.

  • У случају 1: Када је језгро ЛВДТ на нултој локацији, тада ће мањи ток флукса намотаја бити једнак, па је индуковани е.м.ф сличан у намотајима. Дакле, без дислокације, излазна вредност (нпрнапоље) је нула, јер су и е1 и е2 еквивалентни. Дакле, то илуструје да се није десила никаква дислокација.
  • У случају 2: Када се језгро ЛВДТ помери на нулту тачку. У овом случају, флукс који укључује мањи намотај С1 је додатни за разлику од флукса који се повезује са С 2 намотајем. Из овог разлога, е1 ће бити додат као е2. Због овог енапоље(излазни напон) је позитиван.
  • У случају 3: Када се језгро ЛВДТ помери надоле на нулу, у овом случају ће се додати количина е2 као она е1. Због овог енапољеизлазни напон ће бити негативан плус што илуструје о / п надоле на тачки локације.

Који је излаз ЛВДТ?

Излаз мерног уређаја попут ЛВДТ или линеарног променљивог диференцијалног трансформатора је синусни талас кроз амплитуду која је пропорционална положају изван центра и 0⁰, иначе 180⁰ фазе на основу лоциране стране језгра. Овде се исправљање пуног таласа користи за демодулацију сигнала. Највећа вредност искљученог мотора (ЕОУТ) дешава се при највећем померању језгра из средњег положаја. То је амплитудска функција главног напона побуде као и фактор осетљивости специфичног типа ЛВДТ. Генерално, то је прилично значајно код РМС.

Зашто користити ЛВДТ?

Сензор положаја попут ЛВДТ идеалан је за неколико примена. Ево листе разлога због којих се користи.

Механички живот је бесконачан

Ова врста сензора не може се заменити ни након милиона циклуса и деценија.

Одвојено језгро и калем

ЛВДТ се користе пумпе, вентили и системи нивоа. Језгро ЛВДТ може бити изложено медијима на температури и високом притиску кад год се калеми и кућиште могу одвојити кроз метал, стаклену цев, иначе рукаве итд.

Мерење је без трења

Мерење ЛВДТ је без трења, јер нема делова трења, нема грешака и нема отпора.

Резолуција је бесконачна

Коришћењем ЛВДТ-а могу се прецизно израчунати и ситни покрети.

Поновљивост је одлична

ЛВДТ-ови иначе не плутају, коначно постају бучни и након деценија.

Неосетљивост на попречно осно кретање језгра

Квалитет мерења не може угрозити ни сензације ни цик-цак.

Поновљивост је Нула

Од 300 ° Ф - 1000 ° Ф, ови сензори вам увек пружају поуздану референтну тачку

  • Непотребно уграђене електронике
  • Комплетан излаз
  • Прилагођавање је могуће за било коју врсту примене

Различите врсте ЛВДТ

Различити типови ЛВДТ укључују следеће.

Цаптиве Арматуре ЛВДТ

Ове врсте ЛВДТ-а су супериорне за дуге радне серије. Ови ЛВДТ ће помоћи у спречавању нетачних аранжмана, јер их усмеравају и контролишу склопови са малим отпором.

Унгуидед Арматурес

Ове врсте ЛВДТ имају неограничено понашање у резолуцији, механизам ове врсте ЛВДТ је план ношења који не контролише кретање израчунатих података. Овај ЛВДТ је повезан са узорком за израчунавање, лагано се уклапајући у цилиндар, укључујући тело линеарног претварача које треба држати независно.

Присилно проширене арматуре

Користите унутрашње опружне механизме, електромотори да се арматура непрестано помера напред до њеног пуног нивоа који се може постићи. Ове арматуре се користе у ЛВДТ-у за споро покретање апликација. Овим уређајима није потребна веза између арматуре и узорка.

Претварачи линеарног променљивог померања обично се користе у тренутним алатима за обраду, роботику или контролу кретања, авионику и аутоматизовано. Избор одговарајуће врсте ЛВДТ може се мерити помоћу неких спецификација.

ЛВДТ карактеристике

О карактеристикама ЛВДТ-а углавном се расправљало у три случаја, као што су нулти положај, највиши десни положај и највиши леви положај.

Нулл Поситион

Поступак рада ЛВДТ може се илустровати на нулти аксијалном месту, иначе нули, следећом сликом. У овом стању, осовина се може налазити тачно у центру намотаја С1 и С2. Овде су ови намотаји секундарни намотаји, који одговарајуће повећавају стварање еквивалентног флукса, као и индуковани напон на следећем терминалу. Ова локација се назива и нулти положај.

ЛВДТ на Нулл Посситион

ЛВДТ на нултој позицији

Редослед излазне фазе, као и диференцијација излазне величине у односу на улазне сигнале који произилазе из померања и кретања језгра. Распоред осовине на неутралном месту или на нули углавном указује да су индуковани напони на секундарним намотајима који су серијски повезани једнаки и обрнуто пропорционални у односу на нето о / п напон.

ЕВ1 = ЕВ2

Ео = ЕВ1– ЕВ2 = 0 В.

Највиша десна позиција

У овом случају, највиши десни положај приказан је на доњој слици. Једном када се осовина помери у правом бочном смеру, тада се преко С2 намотаја може створити огромна сила, с друге стране, најмања сила може се произвести преко С1 намотаја.

ЛВДТ десно

ЛВДТ десно

Дакле, 'Е2' (индуковани напон) је знатно супериорнији од Е1. Једначине резултујућих диференцијалних напона приказане су у наставку.

За ЕВ2 = - ЕВ1

Максимални леви положај

На следећој слици осовина може да се нагне више у смеру леве стране, затим се може створити велики ток преко намотаја С1 и напон може да се индукује преко „Е1“ када се смањи „Е2“. Једначина за ово дата је у наставку.

За = ЕВ1 - ЕВ2

Коначни ЛВДТ излаз може се израчунати у смислу фреквенције, струје или напона. Дизајн овог кола такође се може извести са круговима заснованим на микроконтролеру као што су ПИЦ, Ардуино итд.

ЛВДТ лево

ЛВДТ лево

ЛВДТ спецификације

Спецификације ЛВДТ укључују следеће.

Линеарност

Највећа разлика од праве пропорције између израчунатог растојања и о / п растојања у опсегу израчунавања.

  • > (0,025 +% или 0,025 -%) Пуна скала
  • (0,025 до 0,20 +% или 0,025 до 0,20 -%) Пуна скала
  • (0,20 до 0,50 +% или 0,20 до 0,50 -%) Пуна скала
  • (0,50 до 0,90 +% или 0,50 до 0,90 -%) Пуна скала
  • (0,90 до +% или 0,90 до -%) Пуна скала и више
  • 0,90 до ±% пуне скале и више

Радне температуре

Радне температуре ЛВДТ укључују

> -32ºФ, (-32-32ºФ), (32 -175ºФ), (175-257ºФ), 257ºФ и више. Распон температуре унутар којег уређај мора тачно да ради.

Опсег мерења

Опсег ИВДТ мерења укључује

0,02 ″, (0,02-0,32 ″), (0,32 - 4,0 ″), (4,0-20,0 ″), (± 20,0 ″)

Тачност

Објашњава проценат разлике између стварне вредности количине података.

Оутпут

Струја, напон или фреквенција

Интерфејс

Серијски протокол попут РС232 или паралелни протокол попут ИЕЕЕ488.

Врсте ЛВДТ

На основу фреквенције, тренутног биланса на основу АЦ / АЦ или ДЦ / ДЦ.

ЛВДТ Графикон

Графички дијаграми ЛВДТ су приказани испод који приказује варијације у осовини као и њихов резултат у погледу величине диференцијалног наизменичног излаза из нулте тачке и излаза једносмерне струје из електронике.

Највећа вредност померања осовине са места језгра углавном зависи од фактора осетљивости као и амплитуде главног напона побуде. Осовина остаје у нултој позицији све док референтни напон главног побуде није специфициран за главни намотај калема.

Варијације осовине ЛВДТ

Варијације осовине ЛВДТ

Као што је приказано на слици, ДЦ о / п поларитет или фазни помак углавном дефинишу положај осовине за нулту тачку да представља својство попут о / п линеарности модула ЛВДТ.

Пример линеарног променљивог диференцијалног трансформатора

Дужина хода ЛВДТ је ± 120 мм и ствара резолуцију 20мВ / мм. Дакле, 1) .нађите максимални напон о / п, 2) напон о / п када се језгро помери за 110 мм са свог нултог места, ц) положај језгра од средине када је напон о / п 2,75 В, д) пронађите промену унутар напона о / п када се језгро помери са померања од + 60мм до -60мм.

а). Највећи напон о / п је ВОУТ

Ако један мм покрета генерише 20мВ, онда генерише 120мм покрета

ВОУТ = 20мВ к 120мм = 0,02 к 120 = ± 2,4Волтс

б). ВОУТ са померањем језгра од 110 мм

Ако померање језгра од 120 мм генерише излаз од 2,4 волта, тада кретање од 110 мм производи

Воут = померање језгра Кс ВМАКС

Воут = 110 Кс 2,4 / 120 = 2,2 волта

Премештање напона ЛВДТ

ц). Положај језгра када је ВОУТ = 2,75 волти

Воут = померање језгра Кс ВМАКС

Депласман = Воут Кс дужина / ВМак

Д = 2,75 Кс 120 / 2,4 = 137,5 мм

д). Промена напона са померања од + 60мм до -60мм

Вцханге = + 60 мм - (-60 мм) Кс 2,4 В / 130 = 120 Кс 2,4 / 130 = 2 215

Тако се промена излазног напона креће од +1,2 волта до -1,2 волта када се језгро помера са + 60 мм на -60 мм.

Претварачи за померање доступни су у различитим величинама са различитим дужинама. Ови претварачи се користе за мерење од неколико мм до 1с који могу одредити дуге потезе. Међутим, када су ЛВДТ способни да израчунају линеарно кретање унутар праве линије, тада долази до промене у ЛВДТ-у ради мерења угаоног кретања познатог као РВДТ (ротациони променљиви диференцијални трансформатор).

Предности и недостаци ЛВДТ

Предности и недостаци ЛВДТ укључују следеће.

  • Мерење опсега померања ЛВДТ је врло високо и креће се од 1,25 мм до -250 мм.
  • Излаз ЛВДТ је веома висок и не захтева никакво продужење. Поседује велико саосећање, које је обично око 40В / мм.
  • Када језгро путује унутар шупљег уређаја, последично нема квара на улазу померања током губитка трења, тако да ЛВДТ чини прецизним уређајем.
  • ЛВДТ показује малу хистерезу и стога је понављање изузетно у свим ситуацијама
  • Потрошња енергије ЛВДТ је врло ниска, око 1 В, како је процењена од друге врсте претварача.
  • ЛВДТ мења линеарну дислокацију у електрични напон који је једноставан за напредовање.
  • ЛВДТ реагује на удаљавање од магнетних поља, стога му је непрестано потребан систем који их чува од заношења магнетних поља.
  • Постигнуто је да су ЛВДТ кориснији у поређењу са било којом врстом индуктивног претварача.
  • ЛВДТ се оштећује од температуре, као и од вибрација.
  • Овом трансформатору су потребна велика померања да би се добио значајан диференцијални излаз
  • Они реагују на залутала магнетна поља
  • Пријемни инструмент би требало одабрати за рад на АЦ сигналима, у супротном би требало користити демодулатор н / в ако је потребан једносмерни о / п
  • Ограничени динамички одзив постоји механички кроз масу језгра и електрично кроз примењени напон.

Примене линеарних променљивих диференцијалних трансформатора

Примене ЛВДТ претварача углавном укључују где се израчунавају дислокације које се крећу од поделе мм до само неких цм.

  • ЛВДТ сензор ради као главни претварач и то мења дислокацију у електрични сигнал равно.
  • Овај претварач може радити и као секундарни претварач.
  • ЛВДТ се користи за мерење тежине, силе и притиска
  • У банкоматима за дебљину новчаница у доларима
  • Користи се за испитивање влажности тла
  • У машинама за израду ПИЛУЈА
  • Роботско средство за чишћење
  • Користи се у медицинским уређајима за сондирање мозга
  • Неки од ових претварача користе се за израчунавање притиска и оптерећења
  • ЛВДТ се углавном користе и у индустрији сервомеханизми .
  • Остале апликације попут енергетских турбина, хидраулике, аутоматизације, авиона и сателита

На крају из горњих података можемо закључити да карактеристике ЛВДТ имају одређене значајне карактеристике и користи, од којих већина потиче од основних физичких принципа рада или од материјала и техника коришћених у њиховој конструкцији. Ево питања за вас, који је нормални опсег осетљивости на ЛВДТ?