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发表于：2015-09-15 10:34:14

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入门帖：解析线性位移传感器原理及应用

LVDT是一种机电装置，它可以将机械运动、振动，尤其是直线运动转化为可变电流，电压或电信号，反之亦然。驱动装置主要用于自动化控制系统或者测量技术的机械运动传感器。机电传感器的分类包括转换原则或输出信号的类型。

转换原则：
• 电磁
• 磁电
• 静电

输出信号:
• 模拟和离散输出
• 数字

评估机电传感器：
• 静态和动态质量
• 灵敏度或转换率 - E= Δy / Δx，Δy表示当输入量x随ΔX改变时，输出量Y的变化
• 输出信号—操作频率的变动
• 转换或信号的静态错误

线性位移传感器是什么？

线性传感器是一种可以提供与测量参数相关的电压输出量的仪器。例如，将力转换成电信号。传感器中的位置感应装置对电磁干扰敏感。用较短的连接电缆来减少电阻，可以消除重大误差。一个传感器需要三到四个连接导线来提供电量，输送输出信号。

传感器与发射器不同，因为传感器是一个电压输出装置，而发射器是电流输出装置。面对长电缆和传输距离，发射器/线性装置信号衰减较少。

线性位移传感器的类型：

线性位移传感器 – 是用于决定是否需要测量相对电流：AC-输入，AC输出，DC输入，DC输出; 或者测量基于线圈位置、频率的线圈共振频率的仪器。

LVDT有三种电枢机制类型：

圈养电枢：这些机制更适用于长时间工作。因其受低摩擦组件的引导和约束，圈养电枢可以防止失准。

无制导电枢：无限分辨率品质，无制导电枢机制的无磨损的设计，不限制测得数据的分辨率。这个机制类型附属于待测量的标本，配合电子管，要求单独支撑LVDT的主体。

力扩展电枢：使用内置的弹簧机制，气动力或电动机不断推进电枢以达到尽可能充分的扩展。力扩展电枢用于LVDT中的缓慢移动应用程序。这些机制在样品和电驱之间不需要任何衔接。

线性可变位移传感器通常用于现代机械工具、航空电子设备、机器人、计算机化或运动控制以及自动化生产。 LVDT应用类型的选择可以考虑以下规格：

线性度：在测量范围内，测量距离和输出距离成正比的最大偏差。
• >0.025 ± ％满量程
• 0.20 - 0.50 ± ％满量程
• 0.50 - 0.90 ± ％满量程
• 0.90 - ± ％满量程及以上

操作温度：>-32º º F，-32º - 32º º F，32º - 175º º F，175º- 257º º F，257º及以上。温度范围内，仪器必须准确操作。

测量范围：0.02", 0.02" - 0.32", 0.32" - 4.0", 4.0" -20.0", +/-20.0”（测量范围或测量的最大距离）

准确性：描述了测量数据的实际值偏差的百分比。

输出：电压，电流或频率

接口：串行 - 标准数字输出协议（串行）如RS232，或并行 - 标准数字输出协议（并行）如IEEE488。

LVDT类型：电流平衡交流 - 交流，或直流 - 直流，或频率分析

线性可变位移传感器，或LVDT，是测量线性位置的电力传感器。线性位移是物体沿单个轴线的一个方向移动。测量位移指示了运动的方向。线性位移传感器的输出信号测量了一个物体以毫米（mm）或英寸（in）为单位行进的距离，并且可以具有正负值。

制造精密的LVDT位移传感器安装在最现代的产品线上，用于自动计量排序，“走，不走”的应用程序和质量操作。硬化钢轴的建造、O型密封圈和钛推杆优化了大多数工业条件下的精度功能。利用混合IC模块提供线性毫伏/ 伏 /毫米或毫伏/ 伏 /英寸输出，并与标准直流输入表、工业控制器、记录器和数据界面接口。

LVDT的制造和设计适用于许多行业的应用：
• 一般用途
• 航空
• 齐平膜片
• 重型/工业
• 危险场地
• PC板
• 高精度
• 潜水
• 卫生
• 为特殊用途定制

LVDT的基本图表

它们是如何工作的？

一个典型的LVDT内有三个端到端的电磁线圈，环绕着电子管。初级线圈在中心位置，二次线圈在顶部和底部位置。位置测量的对象被粘贴到圆柱形磁芯中，并沿电子管的轴线滑动。交流电驱动初级线圈引起电压，感应出两个与连接芯的长度相称的次级线圈。频率范围通常为1至10千赫。

芯的移动触发了从初级线圈到两个次级线圈的联动，改变了感应电压。顶部和底部的次级输出电压差来自于校准的零相位。使用同步检测器读取涉及位移的信号输出电压。 LVDT线性位移可达几英寸长，作为可重复和可再现的绝对位置传感器。其它的行动或移动将不会改变测量精度。因滑动型芯不接触电子管的内部，并允许LVDT是在一个完全密封的环境，所以LVDT也是高度可靠的。

创新与应用

一些应用使用多参数控制器，例如市政水和废水的操作，纸浆和造纸，工业废水中和，和其它过程控制系统。用于测量pH值，电导率，发射机，和ORP控制器，通常需要基于微处理器的控制器。

动力涡轮机：发电涡轮机应用于世界各地的发电厂，使用作为位置传感器的线性变动传感器与信号调节器来提供必要的工作能量。交流电压和所需的感应频率，或位置传感器的LVDT类型不能利用电源线。

液压系统：线性位置传感器作为液压蓄能器，在恶劣环境中具有较高的抗震动和冲击的特殊外部传感器，包括我们的传感器能力范围内的所有行程长度。如果您需要更长的行程长度，请致电我们欧米茄的专业工程人员，并定制设计信息。

自动化：LVDT自动化应用使用的密封三维测量探针，效果优于研发实验室、生产车间，以及工厂自动化、过程控制环境、TIR测量和工业计量的恶劣工作环境。

飞机：大多数航天/航空应用使用小型或超小型位置传感器。它们是电缆驱动的位移传感机制。欧米茄能够开发精密产品，应用于商用飞机，航天，航空和空间栖息地的环境系统。产品被安装到固定的位置，位移电缆连接到类似起落架或副翼的运动对象上。当运动时，电缆可以伸缩。基于信号调节以及装配系统，电输出将指示不同的速率，角度，长度和运动。

卫星：考虑卫星技术及相关领域的应用，除了卫星生产，空间飞行器，货机，军用战斗机，无人驾驶飞机，实验飞机，导弹，核反应堆，飞行模拟器，或高速铁路都需要位置传感器。

工程师们经过培训，在设计和制造行业经验丰富，包括工业自动化控制，运动控制器，动力涡轮机，直线伺服驱动器，机器人和比例执行。如果我们没有您行业特定的LVDT测量机制的现货，我们将讨论我们的解决方案和思考为你的公司定制最优标准的设计系统。从卫星、飞机、核反应堆到液压系统和动力涡轮机，我们有最先进的能力，为您的生产标准去更新、现代化和构建最高精密测量，传感器功能以及工业自动化控制。