在线留言/ 收藏本站 网站地图 新浪微博 欢迎来到深圳市博扬智能装备有限公司官网!

全国咨询热线:0755-26993877

热门关键词: 伺服驱动器精密减压阀精密电控变换器复合机专用气缸旋转编码器槽型光电开关

派克直线电机
当前位置:首页 » 博扬智能资讯中心 » 传感器 » LVDT位移传感器是如何工作的?LVDT传感器设备的原理是什么?

LVDT位移传感器是如何工作的?LVDT传感器设备的原理是什么?

发表时间:2021-06-18 17:51【 阅读量:-

  线性位移传感器本质上是一个微型变压器,带有一个初级绕组、两个对称缠绕的次级绕组和一个在精密轴承导轨中沿其线性轴自由移动的电枢铁芯。推杆将受监控的部件连接到电枢铁芯,以便部件的位移导致铁芯偏心。

LVDT位移传感器.jpg

  一个典型的LVDT传感器具有三个围绕管首尾相连的电磁线圈。初级线圈在中心,次级线圈在顶部和底部。位置测量对象附着在圆柱形铁芯上并沿管轴滑动。交流电驱动初级线圈,在两个次级线圈中感应出与所连接铁芯长度成正比的电压。频率范围通常为1至10 kHz。


  磁芯的运动触发初级线圈连接到两个次级线圈,从而改变感应电压。顶部和底部次级输出电压之间的差异是校准零相位的偏移。使用同步检测器读取与位移相关的带符号输出电压。LVDT线性传感器最长可达几英寸,用作可重复和可再现的绝对位置传感器。其他动作或移动不会改变测量精度。LVDT的可靠性也非常高,因为滑芯不接触管子内部,传感器处于完全密封的环境中。


  LVDT是一种交流设备,这意味着电子设备需要将其输出转换为有用的直流信号。有两个混合模块是LVDT信号处理的基础;一个振荡器和一个解调器。


  该振荡器旨在为驱动换能器提供稳定的正弦波,为解调器提供方波参考。解调器旨在放大传感器的输出,并将其转换为与位移成正比的高精度直流电压。


  要操作线性换能器,必须使用正弦波来驱动初级。次级输出由正弦波组成,位置信息包含在幅度和相位中。行程中心的输出为零,并在行程的任一端上升到最大幅度。输出在行程的一端与主驱动同相,而在另一端与主驱动异相。


  在高质量的线性位移传感器中,位置和相位/幅度之间的关系是线性的。振荡器和解调器可以轻松地在位置和相位/幅度之间切换。


  振荡器描述


  振荡器的作用是提供精确的正弦波电压来驱动换能器,保持幅度和频率的稳定性。它还提供方波相位参考供内部使用并在解调器中设置为零。振荡器的工作原理如下。驱动换能器的正弦波由内部高稳定性维恩电桥振荡器产生。振荡器的频率通过连接引脚或添加外部电阻来设置。然后正弦波通过功率放大器以提供足够的电流来驱动大多数传感器(50mA),而无需外部缓冲器。功放内有保护电路,因为在大多数传感器工作的环境中可能会发生短路。


  正弦波输出到换能器并在内部用于为相位参考解调器生成方波。振荡器输出由远程感应输入监控,允许传感器引线中的电压下降。该输入由方波采样,并与幅度调节器中的参考输入进行比较,以将振荡器电压保持在固定电平。参考输入取自参考输出或比例输出。使振荡器电压固定或与电源电压成正比。


  解调器说明


  解调器的作用是获得换能器的交流输出,并将其转换成与位移、负载等成正比的有用直流电压。它还包含电路可以调整增益和零位以适应各种换能器。


  解调器的工作原理如下。传感器的输出被送到粗增益选择电路,然后被放大。如果使用x10选项,放大器可以具有25或250的增益。额外的增益允许与低输出传感器(如应变计)一起工作。


  以交流信号为主放大,意味着电路的漂移减小。然后将高电平交流信号传递到相位同步解调器,该解调器使用来自振荡器的方波将其转换为带有一些叠加交流电源的直流电压。然后通过低通滤波器去除大部分交流分量,留下稳定的直流电压和轻微的纹波。低通滤波器包括用于设置粗调零、微调和细增益的电路,并且还具有连接以便可以改变滤波器特性。