Effet des variations de température sur les capteurs de déplacement LVDT
27 juillet 2024
Depuis plus de 50 ans, les capteurs de déplacement linéaire LVDT constituent un outil de rétroaction de position linéaire fiable pour une variété d'applications de laboratoire, industrielles, militaires et aérospatiales. Les capteurs de déplacement LVDT sont des dispositifs intrinsèquement fiables qui fournissent des mesures de déplacement linéaire très précises de 0,1 mm à 600 mm et qui conviennent à une large gamme de températures de fonctionnement. Bien que la stabilité de sortie du capteur de déplacement linéaire LVDT convienne à de nombreuses applications, elle peut être affectée par les variations de température. Dans certaines applications spécifiques, telles que les avions, les équipements sous-marins et les turbomachines, l'effet de la température peut être significatif.
Effet de la variation de température sur le signal de sortie
Les changements de température peuvent affecter le signal de sortie du LVDT de deux manières différentes, y compris l'expansion mécanique et les changements dans les propriétés électriques du LVDT. La dilatation mécanique provoque un mouvement relatif entre le noyau et les enroulements du LVDT.
L'effet final est de signaler les mouvements parasites du noyau et de produire des erreurs de migration nulles. La température peut également affecter les propriétés électriques du LVDT en modifiant le courant d'entrée primaire du LVDT ou les propriétés magnétiques du matériau du noyau. Cela peut produire un changement de facteur d'échelle ou une erreur de migration de déclenchement.
AC LVDT
Comme les capteurs LVDT AC peuvent être équipés d'un conditionneur de signal externe, les capteurs de déplacement LVDT AC peuvent fonctionner à une température maximale de 500°C.
DC LVDT
Comme les LVDT à courant continu contiennent des composants électroniques dans le corps du capteur, ils sont soumis aux limitations de température des propriétés des matériaux dans le module de conditionnement du signal électronique et sont généralement utilisés dans une plage de températures allant de -20°C à 80°C.
Les capteurs de position DC LVDT peuvent fonctionner à des températures allant jusqu'à -40°C si la température est presque constante.
température ambiante
Les variations de température ambiante ont un effet prévisible sur le fonctionnement des LVDT alimentés en courant alternatif et en courant continu. Alors qu'un conditionneur de signal peut aider à compenser les variations du courant primaire des LVDT à courant alternatif, les LVDT à courant continu ne peuvent pas utiliser cette méthode en raison de contraintes d'espace.
Effet de la température sur les matériaux
Les variations de température ont un effet minimal sur les propriétés magnétiques du matériau du noyau du LVDT et ont un effet négligeable sur le LVDT dans la plage de température normale de fonctionnement. Pour contrer l'effet du coefficient de dilatation thermique du matériau du LVDT, le LVDT est conçu avec une structure de sortie dans laquelle les bobines de sortie sont réparties symétriquement du centre vers les extrémités.
Les nouvelles techniques de fabrication et les nouveaux matériaux permettent également aux LVDT de fonctionner dans des environnements difficiles, notamment à des températures extrêmement élevées ou basses.
Les capteurs Abek peuvent être conçus pour adapter les LVDT à un fonctionnement continu dans des environnements allant jusqu'à 500°C et jusqu'à -200°C.
Changements de résistance induits par la température
Les températures élevées des bobines de LVDT augmentent la résistance du fil de cuivre couramment utilisé dans les bobines primaires et secondaires. La conséquence la plus immédiate de cette résistance accrue est une augmentation de l'impédance primaire.
Stabilité du courant primaire
Une source d'excitation à courant constant est une solution évidente, mais pas toujours pratique, aux effets de la température. Si une alimentation en courant constant n'est pas disponible, une certaine stabilisation du courant primaire peut être obtenue en plaçant une grande résistance externe en série avec le primaire.
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