LVDT位移传感器的工作原理及使用

　　LVDT位移传感器是线性可变差动变压器简称，也叫线性位移传感器。广泛用于测量木工机械、冲床、液压机、万能试验机、注塑机等生产流水线的位置和距离，在制造和检测中发挥着重要作用。今天，小编将与大家分享LVDT位移传感器的工作原理和优势:

　　一、LVDT位移传感器的工作原理:

　　这种传感器的原理是电磁感应。与传统的电力变压器不同，LVDT是一种开路弱磁耦合的测量元件。它采用环氧玻璃布、不锈钢等材料作为线圈骨架，用不同线径的漆包线在骨架上缠绕一组一次线圈和两组二次线圈。其工作模式取决于磁芯在线圈框架中的运动。当初级线圈提供一定频率的交流电压(励磁电压)时，线圈中铁芯的运动会改变空之间的磁场分布，从而改变初级线圈和次级线圈之间的互感。二次线圈产生感应电动势，随着铁芯位置的不同，二次线圈产生的互感和感应电动势也不同，所以铁芯的位移(实际铁芯通过测量杆与被测物体保持接触，即被测物体的位移)就变成了电压信号输出。由于两个次级线圈的电压极性相反，所以LVDT位移传感器的输出是两个次级线圈之间的电压差，该电压差与位移成线性关系。当铁芯在线圈中间时，两个次级线圈的感应电压相等但相位相反，电压差为零。

　　二、LVDT位移传感器的使用:

　　1.LVDT是少数可以在各种恶劣环境中使用的传感器之一。采用特殊方式密封的传感器可以防潮、防盐雾，可以放置在恶劣的环境中，甚至是一些腐蚀性环境中，可以抵抗电磁辐射、振动等干扰。它具有-25℃ ~ 85℃的宽工作温度范围，符合国家标准工作温度。

　　2.由于铁芯与线圈内壁之间有间隙，铁芯在运动时不与线圈接触，没有摩擦损失；同时采用优良的生产工艺将骨架和漆包线固化为一体，不会出现断线、开裂等故障。除了其他优化设计，传感器的使用寿命理论上可以是无限的。

　　3.这种传感器在实现非接触测量的基础上，可以为一些快速运动物体的冲击振动测量提供较宽的频率响应。目前，济南精密电子科技有限公司部分产品已实现0 ~ 1000 Hz (-3 dB)幅频特性，并具有良好的相频特性，非常适合闭环使用，已应用于数控机床、仿形机床和爆破测量等。

　　4.通过对线圈缠绕方法的不断研究和发展，LVDT位移传感器的线性度得到了显著提高。精密电子科技公司100 mm (0 ~ 200 mm范围)内各种规格产品线性度基本小于0.05%，部分产品线性度可优于0.02%，达到国内外同类产品一流水平。

　　5.电磁感应原理决定的任何微小铁芯运动都会改变磁场中次级线圈的感应电动势，这使得LVDT理论上具有无限分辨率。随着电子元器件设计、工艺和性能的不断提高，我公司已将微位移传感器的分辨率从微米级提高到10纳米级。例如，测量范围为1毫米的LVDT位移传感器的分辨率可以达到0.1米、0.05、0.02和0.01微米。传感器在其他范围内的分辨力也能达到满量程读数的0.002% ~ 0.001% f.s。

　　6.对于回弹式位移传感器，当额定位移输出信号为10.0000V或5.0000 V时，纹波和干扰噪声的峰峰值电压仅为0.2 ~ 1.5 MVP-P，在非正常使用情况下，由于人为疏忽或误操作而设计各种措施，避免传感器损坏。