Lineaariset muuttujat differentiaalimuuntajat (LVDT)
LVDT on eräänlainen sähkömekaaninen laite, jota käytetään sekä sähköisissä että mekaanisissa prosesseissa. LVDT:n sijaintiantureita käytetään mittaamaan hyvin pienistä esineiden liikkeistä erittäin suuriin 30 tuuman liikkeisiin. Syy nimetä se differentiaalilaitteeksi johtuu siitä, että lähtö toisiolaitteen kautta on differentiaalista.
Yllä annettu kuva on LVDT:n rakenne. LVDT-rakenne koostuu yhdestä ensiö- ja kahdesta toisiokäämistä. Vaihtojännite syötetään ensiökäämin yli, mikä johtaa ilmaväliin vuotoon, joka johtaa toisiokäämien indusoituneeseen jännitteeseen. Kahden toisiokäämin välinen ero määrittää lähtöjännitteen.
Toiminta ja työskentely Periaate
Vaihtojännite syötetään ensiökäämiin, joka indusoi jännitteen toisiokäämeissä, jännitteen S:ssä 1 käämitykset annetaan e 1 ja jännite S:ssä 2 antaa e 2 . Alla olevassa kuvassa näkyy AC-sisääntulo jännitteessä ja tuloksena oleva ulostulojännite.
Kolme tapausta syntyy sydämen ja käämien perusteella:
Tapaus 1: ytimen nolla-asento
Ytimen nolla-asento tarkoittaa, että molemmissa toisiokäämeissä indusoitunut jännite on sama. Asento tarkoittaa nollasiirtymää, joten lähtöjännite on molempien toisiokäämien erotus, joka on nolla:
Tapaus 2: nollaliike ylös
Tässä tapauksessa sydän siirretään ylöspäin vertailuasennostaan, mikä johtaa enemmän jännitettä toisiokäämiin S 1 verrattuna toisiokäämiin S 2 . Koska lähtöjännite on ero S:n välillä 1 ja S 2 jännite positiivinen jännite tuotetaan tässä tapauksessa:
Tapaus 3: nollaliike alas
Tässä tapauksessa sydän siirretään alas vertailuasennostaan, mikä johtaa enemmän jännitettä toisiokäämiin S 2 verrattuna toisiokäämiin S 1 . Koska lähtöjännite on ero S:n välillä 1 ja S 2 jännite negatiivinen jännite syntyy tässä tapauksessa:
Yllä oleva kuva on LVDT:n rakennekaavio, jossa sydän ja kaikki kolme käämiä näkyvät selvästi. LVDT:llä on monia etuja, kuten se mittaa erittäin tarkasti. Ytimen liikkeessä ei ole murto-osaa. Se muuntaa lineaarisen siirtymän suoraan sähköisiksi signaaleiksi.
Johtopäätös
Keskeisin teollisuudessa käytetty työkalu on lineaarinen muuttuva differentiaalimuuntaja. Sitä käytetään lineaarisen siirtymän muuntamiseen sähköisiksi signaaleiksi. Erilaisia tapauksia esiintyy ytimen liikkeen mukaan.