LVDT Pozisyon Sensörü Eğitimi
LVDT nasıl çalışır?
LVDT nedir?
LVDT, doğrusal hareketteki mekanik değişiklikleri karşılık gelen elektronik sinyallere dönüştüren bir elektromekanik sensör türü olan Doğrusal Değişken Diferansiyel Transformatör anlamına gelir.LVDT doğrusal konum sensörleri, 0,1 mm kadar küçük veya 1000 mm'ye kadar yer değiştirmeleri ölçebilir. LVDT doğrusal konum sensörleri, 0,1 mm kadar küçük yer değiştirmeleri ölçebilir ve ayrıca 1000 mm'ye kadar yer değiştirmeleri ölçebilir.
LVDT lineer yer değiştirme transdüserleri, 50 yılı aşkın bir süredir çeşitli laboratuvar, endüstriyel, askeri ve havacılık uygulamaları için güvenilir bir lineer konum geri bildirim aracı olmuştur. LVDT yer değiştirme transdüserleri, 0,1 mm'den 1000 mm'ye kadar son derece hassas doğrusal yer değiştirme ölçümleri sağlayan ve çok çeşitli çalışma sıcaklıkları için uygun olan, doğası gereği güvenilir cihazlardır.
Şekil-1 tipik bir LVDT yer değiştirme sensörünün bileşenlerini göstermektedir. Sensörün iç yapısı bir birincil bobin ve iki ikincil bobin içerir. Bu bobinler içi boş, yüksek mukavemetli bir omurga üzerine sarılır, nemden korumak için yüksek geçirgenliğe sahip bir manyetik bariyerle sarılır ve silindirik paslanmaz çelik bir tüpün içine kapatılır. Bu bobin kombinasyonu genellikle konum sensörleri için gereklidir.
LVDT'nin aktüatör tertibatı, içi boş bobin içinde hareket etmekte serbest olan ve konumu ölçülecek nesneye bağlı olan geçirgen silindirik bir çekirdektir. Bobinin iç deliği, çekirdeğin dış çapından daha büyüktür, etkili bir boşluk sağlar ve çekirdek ile bobin arasında sürtünme veya temasa izin vermez.
Kullanımda, birincil uyarma olarak da bilinen birincil bobinlere belirli bir frekansta alternatif bir akım uygulanır ve LVDT'nin çıkış sinyali, bobinlerin içindeki demir çekirdeğin konumuna göre değişen iki ikincil bobin seti arasındaki AC voltaj farkıdır. LVDT'nin AC çıkış voltajı genellikle bir elektronik devre tarafından demodüle edilir ve kullanıcının rahatlığı için bir DC voltajına veya akıma dönüştürülür.
LVDT nasıl çalışır?
Şekil 2 LVDT çekirdeğinin farklı konumlardaki değişimi
Şekil-2 Bir LVDT yer değiştirme dönüştürücüsünün çekirdeği farklı bir konumda olduğunda ne olur? LVDT'nin birincil bobini (P) 2,5KHz ila 10KHz AC güç kaynağı tarafından mıknatıslanır. Bir LVDT'nin birincil bobini (P) 2,5KHz ila 10KHz AC güç kaynağı ile uyarıldığında, üretilen manyetik akı çekirdek aracılığıyla komşu ikincil bobinler S1 ve S2'ye bağlanacak ve çekirdek S1 ve S2'nin ortasına yerleştirilirse aynı akı ikincil tarafa bağlanacaktır. Bu nedenle, her bir bobinde indüklenen E1 ve E2 gerilimleri eşit olacaktır. Dolayısıyla, nüve orijin olarak bilinen merkezde olduğunda, çıkış voltaj farkı (E1 - E2) sıfıra eşit olmalıdır.
Çekirdek LVDT'nin merkezinden (sıfır noktası olarak adlandırılır) uzaklaştıkça, primerden gelen sinyal bir sekondere diğerinden daha fazla bağlanacaktır. Çekirdek S1 üzerinde hareket ettikçe, S1'in voltaj çıkışı artar. Çekirdek S2 üzerinde hareket ettikçe, S2'nin çıkışı artar. （(S1 - S2) ve (S2 - S1) değerleri, sırasıyla S1 ve S2'ye doğru hareket ettikçe çekirdek konumunun doğrusal bir fonksiyonu haline gelir.
Bir AC LVDT'nin tipik çıkışı Şekil 3'te gösterilmiştir. Gerilim çıkışları (S1 - S2) ve (S2 - S1), çekirdek LVDT aralığı boyunca her iki yönde sıfırdan uzaklaştıkça orantılı olarak artar.
Şekil 3 Bir AC LVDT'nin tipik çıkışı
DC Çıkış LVDT
DC LVDT'ler, kullanıcının bir DC girişi sağlamasına ve çekirdek konumuna karşılık gelen bir DC çıkışını ölçmesine olanak tanıyan dönüştürücü içine yerleştirilmiş elektronik demodülasyon devreleridir. DC LVDT'ler, LVDT teknolojisinin birçok avantajının yanı sıra bir DC sinyali sağlama ve okuma kolaylığı sunar.
DC LVDT'ler, elektronik sinyal koşullandırma modülündeki elektronik bileşenlerin sıcaklığı ile sınırlıdır ve genellikle -20°C ila 80°C sıcaklık aralığında kullanılır.
ABEK SENSÖRLER zorlu ortamlar için pozisyon sensörleri tasarlar ve üretir, pozisyon ölçüm zorluklarınızla ilgili sorularınız için lütfen bizimle iletişime geçin!
Formu doldurun, teknik mühendisimiz sizinle iletişime geçecektir. Ya da 400-013-6886 numaralı telefondan veya info@abeksensors.com adresinden bize ulaşabilirsiniz.