Γραμμικοί μεταβλητοί διαφορικοί μετασχηματιστές (LVDT)
Το LVDT είναι ένας τύπος ηλεκτρομηχανικής συσκευής που χρησιμοποιείται τόσο σε ηλεκτρικές όσο και σε μηχανικές διεργασίες. Οι αισθητήρες θέσης του LVDT χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση πολύ μικρών κινήσεων αντικειμένων σε πολύ μεγάλες κινήσεις 30 ιντσών. Ο λόγος για να την ονομάσουμε διαφορική συσκευή είναι επειδή η έξοδος μέσω της δευτερεύουσας είναι διαφορική.
Το παραπάνω σχήμα είναι η δομή του LVDT. Η δομή LVDT αποτελείται από μία κύρια και δύο δευτερεύουσες περιελίξεις. Η τάση εναλλασσόμενου ρεύματος εφαρμόζεται κατά μήκος του πρωτεύοντος τυλίγματος που έχει ως αποτέλεσμα τη ροή στο διάκενο αέρα που οδηγεί στην επαγόμενη τάση στις δευτερεύουσες περιελίξεις. Η διαφορά μεταξύ δύο δευτερευόντων περιελίξεων καθορίζει την τάση εξόδου.
Λειτουργία και εργασία Αρχή
Η τάση εναλλασσόμενου ρεύματος εφαρμόζεται κατά μήκος της κύριας περιέλιξης, η οποία προκαλεί την τάση στις δευτερεύουσες περιελίξεις, την τάση στο S 1 περιελίξεις δίνεται από το e 1 και η τάση στο S 2 δίνεται από το e 2 . Παρακάτω, το σχήμα δείχνει την είσοδο AC σε τάση και την προκύπτουσα τάση εξόδου.
Τρεις περιπτώσεις προκύπτουν με βάση τον πυρήνα και τις περιελίξεις:
- Περίπτωση 1: μηδενική θέση του πυρήνα
- Περίπτωση 2: πάνω από μηδενική κίνηση
- Περίπτωση 3: μείωση μηδενικής κίνησης
Περίπτωση 1: μηδενική θέση του πυρήνα
Η μηδενική θέση του πυρήνα σημαίνει ότι η επαγόμενη τάση και στις δύο δευτερεύουσες περιελίξεις είναι η ίδια. Θέση σημαίνει μηδενική μετατόπιση, επομένως η τάση εξόδου είναι η διαφορά και των δύο δευτερευόντων περιελίξεων, η οποία είναι μηδέν:
Περίπτωση 2: πάνω από μηδενική κίνηση
Σε αυτή την περίπτωση, ο πυρήνας μετακινείται προς τα πάνω από τη θέση αναφοράς του, με αποτέλεσμα περισσότερη τάση στο δευτερεύον τύλιγμα S 1 σε σύγκριση με τη δευτερεύουσα περιέλιξη S 2 . Καθώς η τάση εξόδου είναι η διαφορά μεταξύ του S 1 και Σ 2 θετική τάση τάσης θα παραχθεί σε αυτή την περίπτωση:
Περίπτωση 3: μείωση μηδενικής κίνησης
Σε αυτή την περίπτωση, ο πυρήνας μετακινείται προς τα κάτω από τη θέση αναφοράς του, με αποτέλεσμα περισσότερη τάση στο δευτερεύον τύλιγμα S 2 σε σύγκριση με τη δευτερεύουσα περιέλιξη S 1 . Καθώς η τάση εξόδου είναι η διαφορά μεταξύ του S 1 και Σ 2 αρνητική τάση τάσης θα παραχθεί σε αυτή την περίπτωση:
Το παραπάνω σχήμα είναι το δομικό διάγραμμα του LVDT στο οποίο φαίνεται καθαρά ο πυρήνας και οι τρεις περιελίξεις. Υπάρχουν πολλά πλεονεκτήματα του LVDT, καθώς μετρά με μεγάλη ακρίβεια. Δεν υπάρχει κλάσμα στην κίνηση του πυρήνα. Μετατρέπει απευθείας τη γραμμική μετατόπιση σε ηλεκτρικά σήματα.
συμπέρασμα
Το πιο κρίσιμο εργαλείο που χρησιμοποιείται στις βιομηχανίες είναι ο γραμμικός μεταβλητός διαφορικός μετασχηματιστής. Χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της γραμμικής μετατόπισης σε ηλεκτρικά σήματα. Διαφορετικοί τύποι περιπτώσεων συμβαίνουν ανάλογα με την κίνηση του πυρήνα.