LVDT位移传感器介绍

LVDT位移传感器介绍

简介: 把LVDT的电测线路采用微电子技术全部封装入LVDT的壳体内。输入电压±9V～±15V，输出信号±5V或0～5V或0～10V或4～20mA的信号，可与四位半液晶数显表DB-6型多点变位计配合使用，该仪器便于携带和在无交流电源的环境中使用。DC－LVDT具有较强的抗干扰能力，适宜遥测。

工作原理: LVDT位移传感器由同心分布在线圈骨架上一初级线圈P，二个级线圈S1和S2组成，线圈组件内有一个可自由移动的杆装磁芯（铁芯），当铁芯在线圈内移动时，改变了空间的磁场分布，从而改变了初次级线圈之间的互感量M，当初级线圈供给一定频率的交变电压时，次级线圈就产生了感应电动势，随着铁芯的位置不同，次级产生的感应电动势也不同，这样，就将铁芯的位移量变成了电压信号输出。为了提高传感器灵敏度改善线性度，实际工作时是将两个次级线圈反串接，故两个次级线圈电压极性相反，于是，传感器的输出是两个次级线圈电压之差，其电压差值与位移量成线性关系。

原理图如下：

参

数名

称测量范围

(mm)

线性度

土(%)

灵敏度

(mV/mm)

直流差动变压器

外形尺寸

(mm)

重量

(g)

高精度直DA一0.5 ±0.5(0～

1)

0.05 10000 140×φ15 90 DA一1 ±1(0～2) 0.05 5000 140×φ15 95 DA一2 ±2(0～4) 0.05 2500 140×φ15 95

使用注意事项:

1、传感器测杆应与被测物垂直接触。

2、请别让活动的铁芯和测杆受大的侧向力而造成变形弯曲，否则会

严重影响测杆的活动灵活性。传感器不可敲打、跌落。

3、避免所有引线在焊接处和电缆的夹固处断线。

4、夹持传感器壳体时应避免松动，但也不可用力太大、太猛。

5、安装传感器时应调节（挪动）传感器的夹持位置，使其位移

变化不超出测量范围，既通过观测位移读数，使位移在预定

的变化内，信号输出不超出额定范围。

6．若发现测杆受灰尘或油污粘连而造成活动发涩，请用酒精棉擦拭、清洁测杆,但传感器请不可随意拆卸，以免损坏或降低测量精度。

7. 正式开始试验前请插上传感器，并开机预热,待读数稳定后才开始

测量.

Schaevitz LVDT位移传感器是一款机电产品，它产生的电信号输出与其分离式铁芯的位移成正比。它在不锈钢壳内布置一个初级线圈，并在其左右

各布置一个次级线圈，呈对称分布。一个可动的棒状铁芯在线圈组内穿

梭，为线圈的磁通量的提供路径。当通过外部交流电源给初级线圈通电

后，两个反相连接的次初级线圈中将产生级性相反的电压。因此，两个

电压之差即为LVDT的净输出值，当铁芯位于中间或零位，净输出为零。

当铁芯离开零位，铁芯所趋向的次级线圈的电压相应增加。同时，另一

侧线圈的感应电压相应降低。芯的运动产生随它的位置变化而变化的线

性压差输出值。当铁芯从零位的一侧移至另一侧时，此时输出电压的相

位将出现180°的突变。

LVDT(Linear.Variable.Differential.Transformer)是线性可变差动变压器缩写。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。当铁芯由中间向两边移动时，次级两个线圈输出电压之差与铁芯移动成线性关系。

LVDT的特点：

1.结构简单，工作可靠，寿命长，

线性度好，重复性好，性能价格

比高，利税率高。

2.精度：最高精度可达0.05%，一般为0.25%、0.5%

3.绝对误差：最高可达1μm

4.重复性：好，最高可达1μm

5.灵敏度：高，一般每mm位移输出为数百 mv, 最高可达几伏

6.分辩率：高，一般为0.1 μm ，最高可达10-4 μm 。

7.测量范围：宽，±0.1mm ~ ±500mm甚至更大

8.工作温度范围：大，一般为-55℃~ +150℃可扩展到+220℃，传感器或变送器分为三级：商业级：0℃ ~ +70℃

工业级：-20℃ ~ +85℃

军级：-55℃ ~ +125℃

9.时间常数小，动态特性好，频带宽一般为200HZ(5ms)最高可500HZ(2ms)。

10.毛利率高：可达60% ~ 70%

LVDT与光栅，磁栅，同步感应器等高精度测长仪器相比有以下几个优点：

1. 动态特性好，可用于高速在线检测，进行自动测量，自动控制。光栅、磁栅等测量速度一般为1.5 m/s以内，只能用于静态测量。

2. LVDT可在强磁场，大电流，潮湿，粉尘等恶劣环境下使用。

3. 可以做成在特殊条件下工作的传感器，如耐高压，高温，耐辐射，全密土封在水下工作。

可靠性非常好，能承受冲击达1000g/11ms,振动：频率2KHZ加速度20g。体积小，价格低，性能价格比高。

differential transformer 差动变压器是感应式位移传感器中应用最广的一种。它是一个其原边有一个绕组，副边有两个按差动方式联接的绕组的开口变压器。变压器开口上有一活动铁芯，该铁芯产生位移时使磁路改变，从而使输出差动电压随之改变。其输出电压Es与铁芯位移x成线性关系且十分灵敏。

位移变送器由同心分布在线圈骨架上一初级线圈P，二个级线圈S1 和S2 组成，线圈组件内有一个可自由移动的杆装磁芯（铁芯），当铁芯在线圈内移动时，改变了空间的磁场分布,从而改变了初次级线圈之间的互感量M，当初级线圈供给一定频率的交变电压时，次级线圈就产生了感应电动势，随着铁芯的位置不同，次级产生的感应电动势也不同，这样，就将铁芯的位移量变成了电压信号输出。LVDT最基本的结构是由在圆柱形骨架上绕有螺旋形的原边和两个付边绕组所组成的线圈及一可动铁芯构成。当原边供给一振荡电压时，由于电磁感应，两付边就分别产生感应电压V1和V2。若铁芯正处线圈的中心位置时，两付边对原边的互感量正好相等，同时两付边的交流电压分别经检测电路检波后，把所得两直流电压取其差值，则输出差动直电压V为零。

当铁芯往上位移时，上边的付边与原边的互感量增大，而下边的减小，即出现V1＞V2，则差动直流输出电压V＞0，反之亦然。可见差动直流电压V与铁芯位移的大小在某一范围内是呈线性关系的。测量时把LVDT壳体夹固在参照物上，把和铁芯连接的测杆紧固在被测点上，当被测对象位移时就带动铁芯相对于线圈动，从而线性地改变LVDT的输出电压。这样通过电测仪器测量LVDT输出电压的大小，即可测量出被测对象的位移量。