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LVDT 和 RVDT概念和应用

    

2020-08-05

管理员   回答2020-08-05

LVDT简介
        LVDT(Linear Variable Differential Transformer)是线性可变差动变压器的缩写,属于直线位移传感器。工作原理简单地说是铁芯可动变压器。它由一个初级线圈,两个次级线圈,铁芯,线圈骨架,外壳等部件组成。初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上,线圈内部有一个可自由移动的杆状铁芯。当铁芯处于中间位置时,两个次级线圈产生的感应电动势相等,这样输出电压为零;当铁芯在线圈内部移动并偏离中心位置时,两个线圈产生的感应电动势不等,有电压输出,其电压大小取决于位移量的大小。为了提高传感器的灵敏度,改善传感器的线性度、增大传感器的线性范围,设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反,LVDT输出的电压是两个次级线圈的电压之差,这个输出的电压值与铁芯的位移量成线性关系。

        LVDT的工作电路称为调节电路或信号调节器。一个典型的调节电路应包括稳压电路、正弦波发生器、解调器和一个放大器。
        正弦波发生器应具有恒定的幅度和频率,且不受时间和温度的影响。正弦可用文氏电桥产生,或用方波、阶梯波经滤波产生,或用其它合适的方法产生。
        解调器可以是一个简单的二极管结构,当LVDT次级线圈的交流输出大于1VF.S时,使用简单二极管解调器;如果信号幅度低于此值,由于两个二极管正向电压的差异,会存在温度敏感问题,但对较大的信号电压,二极管误差的影响并不明显。也可以用同步解调器,在同步解调器中,两个场效应管交替地开关,其定时与为初级供电的正弦波同步。在初级与解调器开关间所需相移量取决于LVDT指标和LVDT与信号调节器间的导线长度。
        正弦波发生器、解调器和放大电路已组合成商品化IC,使用这些器件将极大地简化LVDT信号调节器的设计。此外,细间距封装的标准模拟和数字器件的出现,使电路设计更加简化,并可固定在LVDT外壳的内部。
LVDT应用
        LVDT可以用来测量物体的伸长度、震动频率、振幅、物体厚薄程度和膨胀度等精确数据。具体还可以用在机床工具和液压缸的定位,以及辊缝和阀门的控制等。 


RVDT简介
        RVDT(Rotary Variable Differential Transformer)是旋转可变差动变压器缩写,属于角位移传感器。它采用与LVDT相同的差动变压器式原理,即把机械部件的的旋转传递到角位移传感器的轴上,带动与之相连的扰流片/铁心,改变线圈中的感应电压/电感量,输出与旋转角度成比例的电压/电流信号。
RVDT应用
        RVDT非接触设计,具有无限分辨率、使用寿命长,精度高的特点,可实现360°转动测量,广泛应用于球阀阀位、液压泵、叉车、机器人、风机等设备的传动和反馈控制。


       美国北大西洋公司的75C3/75DS2和北京石竹科技的CSA-LRD-PXI/CSA-DLR-PXI等都是LVDT/RVDT信号的高精度测量和仿真板卡,可用于搭建实验室测量仿真系统和工业控制应用。