Czujnik przemieszczenia LVDT: skład i mechanizm działania

Czujnik przemieszczenia LVDT (Linear Variable Differential Transformer) to wysoce niezawodne urządzenie indukcyjne służące do precyzyjnego pomiaru położenia liniowego. Firma Shenzhen Soway Tech Limited (Soway) projektuje i produkuje czujniki przemieszczenia LVDT w oparciu o sprawdzoną zasadę elektromagnetyczną, która zapewnia stabilne, powtarzalne i bezkontaktowe pomiary.

Główne komponenty czujnika przemieszczenia LVDT

Konstrukcja czujnika przemieszczenia LVDT jest prosta, ale niezwykle skuteczna. Składa się z trzech podstawowych elementów:

Jedna cewka pierwotna

Cewka pierwotna umieszczona jest w środkowej części czujnika i jest pobudzana zewnętrznym sygnałem wzbudzenia prądu przemiennego.

Dwie cewki wtórne

Cewki te są nawinięte symetrycznie po obu stronach cewki pierwotnej i połączone szeregowo przeciwnie do siebie.

Ruchomy rdzeń ferromagnetyczny

Miękki rdzeń żelazny porusza się swobodnie wewnątrz zespołu cewek bez kontaktu mechanicznego, podążając bezpośrednio za zmierzonym przemieszczeniem liniowym.

Konstrukcja czujnika przemieszczenia LVDT firmy Soway eliminuje tarcie mechaniczne pomiędzy elementami czujnikowymi, co zapewnia długą żywotność i spójny sygnał wyjściowy.

Mechanizm działania czujnika przemieszczenia LVDT

Zasada działania czujnika przemieszczenia LVDT opiera się na indukcji elektromagnetycznej i wyjściu napięcia różnicowego.

Wzbudzenie prądu przemiennego i generowanie strumienia magnetycznego

Po przyłożeniu prądu przemiennego do cewki pierwotnej powstaje zmienny strumień magnetyczny wzdłuż osi czujnika.

Napięcie indukowane w cewkach wtórnych

Ten strumień magnetyczny indukuje napięcia w obu cewkach wtórnych. Wartość każdego indukowanego napięcia zależy od siły sprzężenia między cewką pierwotną a cewkami wtórnymi.

Zależność od pozycji rdzenia

Gdy rdzeń ferromagnetyczny porusza się wewnątrz zespołu cewek, sprzężenie magnetyczne ulega zmianie:

Gdy rdzeń jest wyśrodkowany, napięcia indukowane w obu cewkach wtórnych są równe, co skutkuje zerowym napięciem różnicowym na wyjściu.

Gdy rdzeń przesuwa się w kierunku jednej cewki wtórnej, indukowane napięcie w tej cewce wzrasta, a napięcie w cewce przeciwnej maleje.

Sygnał wyjściowy różnicowy

Napięcie wyjściowe to różnica między dwoma napięciami cewek wtórnych. Ten sygnał różnicowy jest wprost proporcjonalny do przemieszczenia rdzenia i wskazuje zarówno wielkość, jak i kierunek ruchu.

Czujnik przemieszczenia LVDT firmy Soway przekształca ten różnicowy sygnał prądu przemiennego na stabilny, użyteczny sygnał wyjściowy dzięki precyzyjnemu wewnętrznemu przetwarzaniu sygnału.

Charakterystyka pomiaru

Ponieważ czujnik przemieszczenia LVDT działa bez fizycznego kontaktu między rdzeniem a cewkami, jego pomiar jest następujący:

Bardzo liniowy w zakresie znamionowego skoku

Bez śladów zużycia mechanicznego

Odporny na wibracje i zakłócenia środowiskowe

Stabilny w trakcie długotrwałej eksploatacji

Firma Shenzhen Soway Tech Limited stosuje zoptymalizowaną geometrię cewki i konstrukcję magnetyczną w celu zapewnienia dokładnej korelacji między położeniem rdzenia a indukowanym napięciem wtórnym.