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线性可变差动变压器输出电压信号原理接线图

发表时间:2021-08-04 16:56【 阅读量:-

线性可变差动变压器

  线性可变差动变压器:


  不受机械磨损影响的位置传感器是“线性可变差动变压器”或简称LVDT。这是一种电感式位置传感器,其工作原理与用于测量运动的交流变压器相同。它是一种非常精确的线性位移测量装置,其输出与其可动铁芯的位置成正比。


  它基本上由缠绕在空心管框架上的三个线圈组成。一个线圈构成初级线圈,另外两个线圈构成同一个次级线圈。这些线圈在电气上是串联的,但初级线圈两侧的相位差为180 o。


  一个可移动的软铁铁磁芯(有时称为“电枢”)与被测物体相连,并在LVDT的管状体内滑动或上下移动。


  一个称为“激励信号”(2-20V rms,2-20kHz)的小交流参考电压被施加到初级绕组上,它依次将EMF信号感应到两个相邻的次级绕组中(变压器原理)。


  如果软铁芯电枢正好在管子和绕组的中心,“零”,则两个次级绕组中的两个感应电动势将相互抵消,因为它们的相位差为180 o,因此产生的输出电压为零。由于磁芯从零位或零位向一侧或另一侧略微偏移,因此一个次级的感应电压将大于另一个次级的感应电压,从而产生输出。


  输出信号的极性取决于动铁芯的方向和位移。软铁芯从其中心零位移动得越大,产生的输出信号就越大。结果是差分电压输出随磁芯位置线性变化。因此,该位置传感器的输出信号不仅具有作为磁芯位移线性函数的幅度,而且具有指示运动方向的极性。


  可以将输出信号的相位与初级线圈的励磁相位进行比较,以便相应的电子电路(如AD592 LVDT传感器放大器)知道磁芯位于线圈的哪一半,从而知道方向的旅行。

线性可变差动变压器接线图

  线性可变差动变压器:


  当电枢通过中心位置从一端移动到另一端时,输出电压从最大值变为零,然后再次返回最大值,但在此过程中其相角变化了180度。这使LVDT能够生成输出AC信号,其幅度表示距中心位置的移动量,其相位角表示磁芯的移动方向。


  线性可变差动变压器(LVDT)传感器的典型应用是作为压力传感器,被测压力推动隔膜产生力。然后传感器将力转换成可读的电压信号。


  与电阻式电位器相比,线性可变差动变压器或LVDT的优点在于其线性度好,即输出到位移的电压非常好,精度非常好,分辨率好,灵敏度高,无摩擦手术。它们还经过密封,可在恶劣环境中使用。