線形可変差動トランス（LVDT）

定義： 線形可変誘導トランス 変換する の 直線変位 に 電気信号。それは上で動作します 原理 の 相互誘導すなわち、一次巻線の磁束が二次巻線に誘導される。の 出力 のために変圧器の 差 の 二次電圧したがって、差動トランスと呼ばれます。

LVDTの構築

LVDTの基本構造は図の下に示されています。 PはLVDTとSの一次巻線です。₁ とS₂ トランスの二次巻線です。 二次巻線は円筒形巻型に巻かれている。二次巻線は等しい巻き数を有し、一次巻線の両側に同じように配置されている。

交流電源が一次巻線柔らかい鉄心は鉄心の内側に配置されます。測定されるべき変位は、鉄心のアームに取り付けられる。高透磁率金属がコアに使用されているため、高調波が少なく、ゼロ電圧が容易に得られます。変位は縦方向に測定され、それは渦電流損を減少させる。

配置の全体はの中に置かれますステンレス鋼ハウジングおよびそれらの端は静電気および電磁シールドを提供します。一次巻線に印加される交流の周波数は、５０から２０ｋＨｚの間にある。

LVDTは相互誘導原理に基づいて動作します。電流が一次巻線に印加されて磁界が発生し、この磁界が二次巻線に電流を誘導する。

二次巻線Sの出力電圧₁ Eです_S1 そしてSのそれ₂ Eです_S2。下の図に示すように、2次巻線を逆に直列に接続することにより、2次電圧信号が電気信号に変換されます。

変換器の出力電圧は、二次巻線の電圧を差し引くことによって決定される。

E₀ = E_S1 - E_S2

二次巻線の出力電圧は、コアが通常位置にあるときは等しい。

ソフトコアが左方向に動いたとき₁ Sと比べて₂。巻線Sの出力電圧₁ S以上です₂ しかしそれは一次電圧と同相です。

同様に、軟鉄コアが右方向に動くと、鎖交磁束の大きさS₂ S以上です₁。出力電圧は一次巻線と位相がずれて-180℃です。

出力電圧の変化はコアの変位に正比例します。変位があると、一方の二次巻線の磁束が増加し、他方で他方の磁束が減少します。

出力電圧と変位の間の曲線は上の図に示されています。この曲線は、わずかな変位では直線になり、この範囲を超えると直線から外れ始めます。

LVDTの利点

以下は、LVDTの利点です。

1. ハイレンジ - LVDTは変位の測定に非常に広い範囲を持っています。それらの変位範囲は1.25 mmから250 mmです。
2. 高入力と高感度 ・LVDTは高出力であり、増幅する必要もありません。トランスデューサの感度も非常に高いです。
3. 険しい - 特にコアがスプリングの助けを借りて荷重をかけられているとき、それは高度の衝撃と変動を許容することができます。
4. 低ヒステリシス - LVDTのヒステリシスは低く、その再現性は優れています。
5. 低消費電力 - LVDTは1W未満の電力を消費します。

LVDTの欠点

LVDTの欠点を以下に詳しく示します。

1. 大きな差動出力を得るには大きな変位が必要です。
2. LVDTトランスは浮遊磁界に非常に敏感です。
3. トランスデューサの性能は振動の影響を受けます。
4. 動的応答は、コアの質量によって機械的に、そして電流の周波数によって電気的に制御される。
5. LVDTの性能は温度の影響を受けます。

LVDTの用途

以下は、LVDTの主な用途です。

1. 数mmからcmの範囲の変位を測定するために使用されます。 LVDTは変位を直接電気信号に変換します。
2. 二次変換器としても使用されます。 ＬＶＤＴは力、重量および圧力を測定するための装置として使用される。荷重と圧力の測定に使用されるLVDTの一部。

LVDTは主にサーボ機構やその他の産業用途で使用されています。