Принцип работы LVDT
LVDT, или трансформатор переменного тока с линейным перемещением сердечника, – это удивительно простой, но невероятно точный датчик, измеряющий линейное перемещение. Представьте себе миниатюрную трансформаторную будку, внутри которой находится подвижный сердечник. Именно перемещение этого сердечника и является ключом к работе всего устройства. LVDT незаменим в самых разных областях, от промышленной автоматизации до аэрокосмической техники, благодаря своей высокой точности, надежности и долговечности.
Устройство и конструкция:
LVDT состоит из трех катушек, намотанных на изолирующем цилиндре: первичной и двух вторичных. Первичная катушка расположена посередине, а две вторичные – симметрично по обе стороны от неё. Сердечник, обычно выполненный из ферромагнитного материала, свободно перемещается внутри этих катушек. К первичной катушке подводится переменное напряжение. Когда сердечник находится в центральном положении, напряжение на вторичных катушках одинаково и скомпенсировано, что соответствует нулевому выходу.
Принцип измерения:
Перемещение сердечника меняет индуктивную связь между первичной катушкой и вторичными. Если сердечник смещается в сторону одной из вторичных катушек, индуктивность этой катушки возрастает, а другой – уменьшается. Это приводит к изменению напряжения на вторичных катушках. Разница напряжений на этих катушках прямо пропорциональна величине и направлению перемещения сердечника. Электронная схема вычисляет эту разность и преобразует её в электрический сигнал, пропорциональный перемещению. Таким образом, мы получаем точное цифровое значение смещения.
Преимущества и применение:
LVDT обладает множеством преимуществ: высокой точностью измерения, широким диапазоном рабочих температур, отсутствием механического контакта (что обеспечивает высокую износостойкость), возможностью измерения как малых, так и больших перемещений. Эти качества делают LVDT незаменимым инструментом в различных областях: прецизионных станках, системах управления, испытательных установках, робототехнике и многих других. Его высокая точность и надежность позволяют создавать системы автоматического управления с высокой степенью повторяемости и стабильности.