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LVDT位移傳感器原理及參數(shù)技術(shù)
點(diǎn)擊次數(shù)：5601 發(fā)布時(shí)間：2015-8-27
LVDT位移傳感器介紹
簡(jiǎn)介: 把LVDT的電測(cè)線(xiàn)路采用微電子技術(shù)全部封裝入LVDT的殼體內(nèi)。輸入電壓±9V～±15V，輸出信號(hào)±5V或0～5V或0～10V
或4～20mA的信號(hào)，可與四位半液晶數(shù)顯表DB-6型多點(diǎn)變位計(jì)配合使用，該儀器便于攜帶和在無(wú)交流電源的環(huán)境中使用。DC
－LVDT具有較強(qiáng)的抗干擾能力，適宜遙測(cè)。 工作原理: LVDT位移傳感器由同心分布在線(xiàn)圈骨架上一初級(jí)線(xiàn)圈p，二個(gè)級(jí)線(xiàn)圈
S1和S2組成，線(xiàn)圈組件內(nèi)有一個(gè)可自由移動(dòng)的桿裝磁芯（鐵芯），當(dāng)鐵芯在線(xiàn)圈內(nèi)移動(dòng)時(shí)，改變了空間的磁場(chǎng)分布，從而改了初次級(jí)線(xiàn)圈之間的互感量M，當(dāng)初級(jí)線(xiàn)圈供給一定頻率的交變電壓時(shí)，次級(jí)線(xiàn)圈就產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，隨著鐵芯的位置不同，次級(jí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也不同，這樣，就將鐵芯的位移量變成了電壓信號(hào)輸出。為了提高傳感器靈敏度改善線(xiàn)性度，實(shí)際工作時(shí)是將兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈反串接，故兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈電壓極性相反，于是，傳感器的輸出是兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈電壓之差，其電壓差值與位
移量成線(xiàn)性關(guān)系.
原理圖（見(jiàn)附表）：
主要技術(shù)指標(biāo):
參數(shù) 測(cè)量范圍(mm) 線(xiàn)性度土 (%) 靈敏度 (mV/mm) 外形尺寸(mm) 重量(g)
DA一0.5 ±0.5(0～1) 0.05 10000 140×φ15 90
DA一1 ±1(0～2) 0.05 5000 140×φ15 95
DA一2 ±2(0～4) 0.05 2500 140×φ15 95
DA一5 ±5(0～10) 0.05 1000 190×φ21.4 220
DA一10 ±10(0～20) 0.05 500 220×φ21.4 240
DA一15 ±15(0～30) 0.05、0.1 333 220×φ21.4 260
DA一20 ±20(0～40) 0.05、0.1 250 220×φ21.4 270
DA一25 ±25(0～50) 0.05、0.1 200 220×φ21.4 280
DA一35 ±35(0～70) 0.1、0.2 143 255×φ21.4 290
DA一50 ±50(0～100) 0.1、0.2 100 350×φ21.4 420
DA一75 ±75(0～150) 0.1、0.2 66 370×φ21.4 423
DA一100 ±100(0～200) 0.1、0.2 50 450×φ21.4 450
DA一125 ±125(0～250) 0.2、0.3 40 465×φ21.4 454
DA一150 ±150(0～300) 0.1、0.2 433.3 581×φ21.4 611
DA一200 ±200(0～400) 0.2、0.3 25 581×φ21.4 611
DA一200 ±250(0～500) 0.2、0.3 20 830×φ21.4 840
DA一300 ±300(0～600) 0.2、0.3 16.6 840×φ21.4 845
使用注意事項(xiàng):
1、傳感器測(cè)桿應(yīng)與被測(cè)物垂直接觸。
2、請(qǐng)別讓活動(dòng)的鐵芯和測(cè)桿受大的側(cè)向力而造成變形彎曲，否則會(huì) 嚴(yán)重影響測(cè)桿的活動(dòng)靈活性。傳感器不可敲打、跌落。
3、避免所有引線(xiàn)在焊接處和電纜的夾固處斷線(xiàn)。
4、夾持傳感器殼體時(shí)應(yīng)避免松動(dòng)，但也不可用力太大、太猛。
5、安裝傳感器時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)（挪動(dòng)）傳感器的夾持位置，使其位移變化不超出測(cè)量范圍，既通過(guò)觀測(cè)位移讀數(shù)，使位移在預(yù)定
的變化內(nèi)，信號(hào)輸出不超出額定范圍。
6、若發(fā)現(xiàn)測(cè)桿受灰塵或油污粘連而造成活動(dòng)發(fā)澀，請(qǐng)用酒精棉擦拭、 清潔測(cè)桿,但傳感器請(qǐng)不可隨意拆卸，以免損壞或降低測(cè)量精度。
7、正式開(kāi)始試驗(yàn)前請(qǐng)插上傳感器，并開(kāi)機(jī)預(yù)熱,待讀數(shù)穩(wěn)定后才開(kāi)始測(cè)量.
LVDT的特點(diǎn)：
1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，壽命長(zhǎng)，線(xiàn)性度好，重復(fù)性好，性能價(jià)格比高，利稅率高。
2.精度：zui高精度可達(dá)0.05%，一般為0.25%、0.5%
3.誤差：zui高可達(dá)1μm
4.重復(fù)性：好，zui高可達(dá)1μm
5.靈敏度：高，一般每mm位移輸出為數(shù)百mv, zui高可達(dá)幾伏
6.分辯率：高，一般為0.1 μm ，zui高可達(dá)10-4 μm 。
7.測(cè)量范圍：寬，±0.1mm ~ ±500mm甚至更大
8.工作溫度范圍：大，一般為-55℃~ +150℃可擴(kuò)展到+220℃，傳感器或變送器分為三級(jí)：商業(yè)級(jí)：0℃ ~ +70℃ 工業(yè)級(jí)：-
20℃ ~ +85℃軍級(jí)：-55℃ ~ +125℃
9.時(shí)間常數(shù)小，動(dòng)態(tài)特性好，頻帶寬一般為200HZ(5ms)zui高可500HZ(2ms)。
10.毛利率高：可達(dá)60% ~ 70%
LVDT與光柵，磁柵，同步感應(yīng)器等高精度測(cè)長(zhǎng)儀器相比有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
1. 動(dòng)態(tài)特性好，可用于高速在線(xiàn)檢測(cè)，進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，自動(dòng)控制。光柵、磁柵等測(cè)量速度一般為1.5 m/s以?xún)?nèi)，只能用于靜測(cè)量。
2. LVDT可在強(qiáng)磁場(chǎng)，大電流，潮濕，粉塵等惡劣環(huán)境下使用。
3. 可以做成在特殊條件下工作的傳感器，如耐高壓，高溫，耐輻射，全密土封在水下工作?？煽啃苑浅：茫艹惺軟_擊達(dá)1000g/11ms,振動(dòng)：頻率2KHZ加速度20g。體積小，價(jià)格低，性能價(jià)格比高.differential transformer 差動(dòng)變壓器是感應(yīng)式位移傳感器中應(yīng)用zui廣的一種。它是一個(gè)其原邊有一個(gè)繞組，副邊有兩個(gè)按差動(dòng)方式聯(lián)接的繞組的開(kāi)口變壓器。變壓器開(kāi)口上有一活動(dòng)鐵芯，該鐵芯產(chǎn)生位移時(shí)使磁路改變，從而使輸出差動(dòng)電壓隨之改變。其輸出電壓Es與鐵芯位移x成線(xiàn)性關(guān)系且十分靈敏。位移變送器由同心分布在線(xiàn)圈骨架上一初級(jí)線(xiàn)圈P，二個(gè)級(jí)線(xiàn)圈S1和S2 組成,線(xiàn)圈組件內(nèi)有一個(gè)可自由移動(dòng)的桿裝磁（鐵芯），當(dāng)鐵芯在線(xiàn)圈內(nèi)移動(dòng)時(shí)，改變了空間的磁場(chǎng)分布,從而改變了初次級(jí)線(xiàn)圈之間的互感量M，當(dāng)初級(jí)線(xiàn)圈供給一定頻率的交變電壓時(shí)，次級(jí)線(xiàn)圈就產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)， 隨著鐵芯的位置不同,次級(jí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也不同，這樣，
就將鐵芯的位移量變成了電壓信號(hào)輸出。
LVDTzui基本的結(jié)構(gòu)是由在圓柱形骨架上繞有螺旋形的原邊和兩個(gè)付邊繞組所組成的線(xiàn)圈及一可動(dòng)鐵芯構(gòu)成。當(dāng)原邊供給一振蕩電壓時(shí)，由于電磁感應(yīng)，兩付邊就分別產(chǎn)生感應(yīng)電壓V1和V2。若鐵芯正處線(xiàn)圈的中心位置時(shí)，兩付邊對(duì)原邊的
互感量正好相等，同時(shí)兩付邊的交流電壓分別經(jīng)檢測(cè)電路檢波后，把所得兩直流電壓取其差值，則輸出差動(dòng)直電壓V為零。
當(dāng)鐵芯往上位移時(shí)，上邊的付邊與原邊的互感量增大，而下邊的減小，即出現(xiàn)V1＞V2，則差動(dòng)直流輸出電壓V＞0，反之亦然?？梢?jiàn)差動(dòng)直流電壓V與鐵芯位移的大小在某一范圍內(nèi)是呈線(xiàn)性關(guān)系的。測(cè)量時(shí)把LVDT殼體夾固在參照物上，把和鐵芯連接的測(cè)桿緊固在被測(cè)點(diǎn)上，當(dāng)被測(cè)對(duì)象位移時(shí)就帶動(dòng)鐵芯相對(duì)于線(xiàn)圈動(dòng)，從而線(xiàn)性地改變LVDT的輸出電壓。這樣通過(guò)電測(cè)儀器測(cè)量
LVDT輸出電壓的大小，即可測(cè)量出被測(cè)對(duì)象的位移量。
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