Efecto de los cambios de temperatura en los sensores de desplazamiento LVDT
27 de julio de 2024
Durante más de 50 años, los transductores de desplazamiento lineal LVDT han sido una herramienta fiable de retroalimentación de posición lineal para una gran variedad de aplicaciones de laboratorio, industriales, militares y aeroespaciales. Los transductores de desplazamiento LVDT son dispositivos inherentemente fiables que proporcionan mediciones de desplazamiento lineal de alta precisión desde 0,1 mm hasta 600 mm,
y son adecuados para una amplia gama de temperaturas de funcionamiento. Aunque la estabilidad de salida del transductor de desplazamiento lineal LVDT es adecuada para muchas aplicaciones, puede verse afectada por las variaciones de temperatura. En algunas aplicaciones específicas, como aeronaves, equipos submarinos y turbomaquinaria, el efecto de la temperatura puede ser significativo.
Efecto de la variación de temperatura en la señal de salida
Los cambios de temperatura pueden afectar a la señal de salida del LVDT de dos formas diferentes, incluyendo la expansión mecánica y los cambios en las propiedades eléctricas del LVDT. La expansión mecánica provoca un movimiento relativo entre el núcleo del LVDT y los devanados del LVDT.
El efecto final es señalar el movimiento espurio del núcleo y producir errores de migración cero. La temperatura también puede afectar a las propiedades eléctricas del LVDT cambiando la corriente de entrada primaria del LVDT o las propiedades magnéticas del material del núcleo. Esto puede producir un cambio en el factor de escala o un error de migración de disparo.
LVDT CA
Dado que los sensores LVDT de CA pueden tener un acondicionador de señal externo, los sensores de desplazamiento LVDT de CA pueden funcionar a una temperatura máxima de hasta 500°C.
LVDT CC
Como los LVDT de CC contienen componentes electrónicos dentro del cuerpo del sensor, los LVDT de CC están sujetos a las limitaciones de temperatura de las propiedades del material en el módulo electrónico de acondicionamiento de señal y se utilizan normalmente en el rango de temperaturas de -20°C a 80°C.
Los sensores de posición LVDT de CC pueden funcionar a temperaturas de hasta -40 °C si la temperatura es casi constante.
temperatura ambiente
Las variaciones de temperatura ambiente tienen un efecto predecible en el funcionamiento de los LVDT alimentados con CA y CC. Mientras que un acondicionador de señal puede ayudar a compensar las variaciones en la corriente primaria de los LVDT de CA, los LVDT de CC no pueden utilizar este método debido a las limitaciones de espacio.
Efecto de la temperatura en los materiales
Las variaciones de temperatura tienen un efecto mínimo sobre las propiedades magnéticas del material del núcleo del LVDT y tienen un efecto insignificante sobre el LVDT en el rango normal de temperaturas de funcionamiento. Para contrarrestar el efecto del coeficiente de dilatación térmica del material del LVDT, éste está diseñado con una estructura de salida en la que las bobinas de salida están distribuidas simétricamente desde el centro hacia los extremos.
Las nuevas técnicas de fabricación y materiales también permiten que los LVDT funcionen en entornos difíciles, como temperaturas extremadamente altas y bajas.
Los sensores Abek pueden diseñarse a medida de los LVDT para un funcionamiento continuo en entornos de hasta 500 °C y de hasta -200 °C.
Cambios de resistencia inducidos por la temperatura
Las temperaturas elevadas de la bobina del LVDT aumentan la resistencia del hilo de cobre que se utiliza habitualmente en las bobinas primaria y secundaria. La consecuencia más inmediata de este aumento de la resistencia es un aumento de la impedancia primaria.
Estabilidad de la corriente primaria
Una fuente de excitación de corriente constante es una solución obvia, pero no siempre práctica, a los efectos de la temperatura. Si no se dispone de una fuente de corriente constante, se puede conseguir cierta estabilización de la corriente primaria colocando una resistencia externa grande en serie con el primario.
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