LVDT là gì

LVDT là gì? Hay cảm biến vị trí là gì? LVDT là viết tắt các chữ cái đầu trong : L inear V ariable D ifferential T ransformer hoặc LVDT là một cái tên dài và hơi đáng sợ cho một thiết bị cũng có thể được mô tả đơn giản như một cảm biến dịch chuyển tuyến tính.

LVDT có thể được định nghĩa là một đầu dò cảm ứng thụ động điện cơ. Thiết bị bao gồm cả quá trình điện và cơ được gọi là thiết bị cơ điện.

Nguyên lý hoạt động LVDT

Như tên gọi của chúng được gợi ý, các thiết bị Passive không có khả năng tạo ra năng lượng. Tuy nhiên, chúng có thể lưu trữ và cũng tiêu hao năng lượng.

lvdt là gì

Quy nạp đề cập đến việc lưu trữ năng lượng như một trường điện từ.

LVDT hoạt động như thế nào

Một thiết bị điện tử có khả năng biến đổi năng lượng giữa dạng này thành dạng khác được gọi là bộ biến đổi .

Do đó, từ định nghĩa của nó, LVDT là một đầu dò cảm ứng thụ động điện cơ .

Bây giờ chúng ta biết rằng LVDT của chúng ta là một thiết bị điện tử có cả quá trình điện và cơ học, nó cần một nguồn năng lượng bên ngoài để có thể hoạt động, nó lưu trữ năng lượng điện từ và chuyển đổi một số dạng năng lượng thành tín hiệu có thể đọc được… để mô tả chuyển động của một vật dọc theo một trục duy nhất, hay cái mà chúng ta gọi là chuyển vị thẳng!

Các lĩnh vực ứng dụng LVDT là gì?

Cảm biến vị trí LVDT là một trong những phương pháp chính xác và đáng tin cậy nhất để xác định khoảng cách tuyến tính.

Chúng thường được sử dụng trong một loạt các ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Chúng có thể được sử dụng để phát hiện độ rung; để kiểm tra ứng suất, để đo các chuyển vị lớn như chuyển động của cơ cấu truyền động, hành trình của bàn đạp phanh, v.v.!

Ứng dụng LVDT

Cấu trúc của một LVDT như thế nào?

Nhìn vào hình cắt của LVDT, chúng ta có thể thấy rằng:

  • LVDT bao gồm ba cuộn dây được làm đầy bằng thủy tinh mật độ cao; quấn quanh một ống rỗng, cách nhiệt, không nhiễm từ tính.
  • Cuộn sơ cấp nằm ở tâm, còn lại hai cuộn thứ cấp giống hệt nhau; nằm cách cuộn sơ cấp một khoảng bằng nhau.
  • Phần vi sai tên của cảm biến này xuất phát từ việc hai cuộn thứ cấp đó ngược pha nhau.

Công thức tính giá trị LVDT

Chúng lệch pha nhau 180 độ và mắc nối tiếp. Kết nối này tạo ra một đầu ra là hiệu điện thế giữa hai cuộn dây này.

Trên lớp cắt này, chúng ta cũng có thể thấy một lõi sắt mềm hình trụ có tính sắt từ, có nghĩa là nó rất dễ bị nhiễm từ.

Lõi này được gắn với một thanh đẩy trượt dọc theo ống. Que này được gắn vào thân để đo độ dịch chuyển vị trí của nó.

LVDT hoạt động như thế nào?

Dòng điện xoay chiều liên tục được đưa vào cuộn sơ cấp, tạo ra cái mà chúng ta gọi là kích thích sơ cấp và một từ trường thay đổi. Kích thích sơ cấp này tương tác với các cuộn thứ cấp, sau đó tạo ra dòng điện và điện áp trong các cuộn thứ cấp.

Cách hoạt động LVDT

Core ở vị trí rỗng

Khi lõi sắt chết ở tâm, còn gọi là ở vị trí rỗng, thì từ thông cảm ứng đến mỗi cuộn thứ cấp bằng nhau.

Chúng ta biết rằng chúng lệch pha 180 độ với nhau, do đó, chúng sẽ triệt tiêu lẫn nhau và điện áp đầu ra sẽ bằng không. Đặc tính này được sử dụng khi hiệu chuẩn cảm biến LVDT.

Sự dịch chuyển cốt lõi

Khi lõi di chuyển khỏi vị trí rỗng này, điện áp thuần cảm ứng sẽ thay đổi.

– Khi chuyển động lên trên thì từ thông cảm ứng ở cuộn thứ cấp trên lớn hơn từ thông cảm ứng ở cuộn thứ cấp dưới. Điều này dẫn đến một điện áp đầu ra dương .

– Khi nó chuyển động xuống dưới, từ thông cảm ứng ở cuộn thứ cấp trên nhỏ hơn từ thông cảm ứng ở cuộn thứ cấp dưới. Điều này dẫn đến một điện áp đầu ra âm .

Do những đặc điểm đó, hướng di chuyển của cơ thể và khoảng cách có thể được xác định bằng cách quan sát đầu ra điện áp tăng hoặc giảm và giá trị âm hoặc dương của nó.

Kết nối LVDT như thế nào?

LVDT có thể có dây dẫn hoặc được cung cấp ổ cắm kết nối.

Cách kết nối LVDT

Vì cả hai cuộn dây thứ cấp thường được đấu nối tiếp. Nên cảm biến có bốn dây hoặc bốn kết nối trong ổ cắm kết nối của nó. Tuy nhiên, một số LVDT sẽ cung cấp các cặp dây dẫn cuộn thứ cấp riêng biệt.

Đấu dây LVDT

Mô-đun điều hòa tín hiệu LVDT

Khi được giới thiệu ban đầu; tất cả các cảm biến vị trí LVDT đều hoạt động bằng dòng điện xoay chiều nghiêm ngặt.

Tuy nhiên, công nghệ ngày nay cho phép điều hòa tín hiệu, hay nói cách khác; nó cho phép thao tác tín hiệu theo cách chuẩn bị cho giai đoạn xử lý tiếp theo được thực hiện bên trong vỏ của cảm biến.

Có thể áp dụng tính dễ vận hành của dòng điện một chiều; duy trì tất cả các đặc tính mong muốn của LVDT dòng điện xoay chiều.

Tuy nhiên, các vật liệu điện tử trong mô-đun điều hòa tín hiệu mang lại những hạn chế đối với LVDT vận hành DC; chẳng hạn như nhiệt độ mà nó có thể hoạt động.

Modul LVDT

Tóm lược :

Bây giờ chúng ta hãy xem lại những gì chúng ta đã học được…

– Biến Áp Vi Sai Biến Đổi Tuyến Tính; là cảm biến dùng để biến đổi chuyển động thẳng thành tín hiệu điện.

– Chúng được sử dụng trong nhiều ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau để phát hiện rung động; để kiểm tra ứng suất, để đo chuyển động của thiết bị truyền động, v.v.

– LVDT bao gồm một dãy cuộn dây hình trụ rỗng: cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp.

– Từ trường xoay chiều ở cuộn sơ cấp cảm ứng được từ trường ở cả hai cuộn thứ cấp.

– Từ trường gây ra ở cuộn thứ cấp phụ thuộc vào vị trí của lõi sắt hình trụ đi qua tâm ống rỗng.

– Khi lõi được định vị ở vị trí null, tín hiệu đầu ra bằng không. Di chuyển lõi sang một trong hai hướng sẽ làm tăng tín hiệu đầu ra.

– Các công nghệ hiện tại cho phép sử dụng cảm biến AC và DC LVDT.

Bài viết được lấy nguồn từ RealPars

Bài viết tham khảo : Van an toàn là gì?