线性差动变压器(LVDT)

定义：LVDT，线性可变差动变压器是一种归纳的电感换能器将线性运动或位移转化为电信号。LVDT的工作原理是互感。

这里，使用单词差分作为输出值，我们得到的是两个次级绕组产生的电压的差值。提供的位移与产生的输出电压成正比。

LVDT的结构细节

变压器有一个初级绕组P和两个次级绕组S₁和S₂。

两个次级绕组放置在初级绕组的两侧，两个次级绕组的匝数相等，它们都缠绕在一个圆柱形成型机上。

前者由可动软铁芯组成，通常采用高磁导率镍铁芯，以达到低谐波、高灵敏度和低零电压的目的。

在变压器的一次绕组处有一个交流电源。源的频率范围介于两者之间50 Hz至20 kHz。

该AC源产生交流磁场，其产生两个次级绕组中的AC电压。

然后在输出处产生相应的输出电压即e_S1和E_S2并获得组合输出两个绕组反向串联连接我们得到两个输出电压之差。

LVDT的整体组件放置在不锈钢材料的外壳内，静电和电磁屏蔽由端盖提供。

来减少损失由于涡流电流，测量位移纵向。

工作的线性

• 当堆芯处于正常位置或空的位置，连接两个次级绕组的磁通是相等的，这导致两个线圈的感应电动势相等，所以我们得到

E_s1= E_s2

结果E_o= 0

的O位置在上图中表示了零位。

因此，在零位置，合成输出电压为0。

当核心移动到空位置的左边或右边时，还会出现其他情况。

• 我们先来理解一下核向零位置的左边移动的情况。

位置一个在该图中，示出了芯向左方向的运动。

连接S的通量₁比S2高，所以，输出电压E_S1将会变得更高与E相比_S2。

这里我们有E_o= E_s1- E_s2

因此，相角ɸ= 0

在这种情况下，输出电压将与一次电压同步。

• 进一步，当我们讨论核心向零位置右侧的移动时，由B点。

连接S的通量₂变得超过s₁。输出电压E_S2将变得更加与E相比_S1。

因此，输出端的电压为:E_o= E_s2- E_s1

这将是180‰超出阶段与一次绕组的电压。

由以上结果可知，电压的变化与铁芯的运动量成正比。

通过观察输出电压的变化，我们可以直接确定铁芯的运动方向。

的微分输出电压提供了一个估计物理位置的核心。

核心的位移简单地通过输出的电压量来测量，输出是输出线性函数从零位的岩心位移。

现在，让我们看一下输出电压和位移之间的曲线，通过这条曲线，我们可以更清楚地了解所描述的过程。

曲线实际上是线性在一个有限的位移范围内从零位到大约5毫米但超过这个范围，曲线开始偏离直线。

在零位置，其中E_s1= E_s2。

最佳输出电压应为0但实际上，由于输入供应中的谐波存在，因此可能是由于使用铁芯而存在的小电压。

该电压通常是不到1%所产生的最大输出电压的。

这种残余电压也可以由温度效应和杂散磁场引起。

优势

1. LVDT具有高输出和高灵敏度。
2. LVDT的位移测量范围非常大，介于两者之间1.25毫米至250毫米。
3. LVDT有能力承受更高的振动和冲击水平。它们体积小，重量轻，稳定性更好。
4. 它显示出低滞后。
5. LVDT的功耗低。

缺点

1. 要有相当大的产量，就需要大的排量。
2. 有时它的性能会受到振动的影响。
3. 它们对杂散磁场很敏感。
4. 温度的变化会影响LVDT的性能。

应用线性

它作为二次传感器，可以用来测量力、重量和压力等。LVDT用于所有这些需要测量位移的应用。