LVDT直線位移傳感器

胤旭機(jī)電 >> LVDT直線位移傳感器 : LVDT（Linear Variable Differential Transformer）是線性可變差動變壓器縮寫，屬于直線位移傳感器。工作原理簡 單地說是鐵芯可動變壓器。它由一個初優(yōu)質(zhì)線圈，兩個次優(yōu)質(zhì)線圈，鐵芯，線圈骨架，

LVDT（Linear Variable Differential Transformer）是線性可變差動變壓器縮寫，屬于直線位移傳感器。工作原理簡 單地說是鐵芯可動變壓器。它由一個初優(yōu)質(zhì)線圈，兩個次優(yōu)質(zhì)線圈，鐵芯，線圈骨架，外殼等部件組成。LVDT工作過程中，鐵心的運(yùn)動不能超出線圈的線性范圍，否則將產(chǎn)生非線性值，因此所有的LVDT均有一個線性范圍。

初優(yōu)質(zhì)線圈、次優(yōu)質(zhì)線圈分布在線圈骨架上，線圈內(nèi)部有一個可自由移動的桿狀鐵芯。當(dāng)鐵芯處于中間位置時，兩個次優(yōu)質(zhì)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等，這樣輸出電壓為零；當(dāng)鐵芯在線圈內(nèi)部移動并偏離中心位置時，兩個線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不等，有電壓輸出，其電壓大小取決于位移量的大小。為了提高傳感器的靈敏度，改善傳感器的線性度、增大傳感器的線性范圍，設(shè)計時將兩個線圈反串相接、兩個次優(yōu)質(zhì)線圈的電壓極性相反，LVDT輸出的電壓是兩個次優(yōu)質(zhì)線圈的電壓之差，這個輸出的電壓值與鐵芯的位移量成線性關(guān)系。

LVDT的工作電路稱為調(diào)節(jié)電路或信號調(diào)節(jié)器。一個典型的調(diào)節(jié)電路應(yīng)包括穩(wěn)壓電路、正弦波發(fā)生器、解調(diào)器和一個放大器。

正弦波發(fā)生器應(yīng)具有恒定的幅度和頻率，且不受時間和溫度的影響。正弦可用文氏電橋產(chǎn)生，或用方波、階梯波經(jīng)濾波產(chǎn)生，或用其它合適的方法產(chǎn)生。

解調(diào)器可以是一個簡單的二極管結(jié)構(gòu)，當(dāng)LVDT次優(yōu)質(zhì)線圈的交流輸出大于1VF.S時，使用簡單二極管解調(diào)器；如果信號幅度低于此值，由于兩個二極管正向電壓的差異，會存在溫度敏感問題，但對較大的信號電壓，二極管誤差的影響并不明顯。也可以用同步解調(diào)器，在同步解調(diào)器中，兩個場效應(yīng)管交替地開關(guān)，其定時與為初優(yōu)質(zhì)供電的正弦波同步。在初優(yōu)質(zhì)與解調(diào)器開關(guān)間所需相移量取決于LVDT指標(biāo)和LVDT與信號調(diào)節(jié)器間的導(dǎo)線長度。

正弦波發(fā)生器、解調(diào)器和放大電路已組合成商品化IC，使用這些器件將極大地簡化LVDT信號調(diào)節(jié)器的設(shè)計。比較常用的有Philips出品的NE5521和ADI公司的AD598/698。此外，細(xì)間距封裝的標(biāo)準(zhǔn)模擬和數(shù)字器件的出現(xiàn)，使電路設(shè)計更加簡化，并可固定在LVDT外殼的內(nèi)部。