LVDTまたは線形可変差動変圧器という用語は、堅牢で完全な線形配置トランスデューサであり、自然に摩擦がありません。適切に使用すると、ライフサイクルは無限に広がります。 AC制御のLVDTには含まれていないためあらゆる種類の電子機器、彼らは非常に低い温度で動作することを意図していましたが、それ以外の場合は感度の低い環境で最大650°C（1200°F）です。 LVDTのアプリケーションには、主に自動化、パワータービン、航空機、油圧、原子炉、衛星などが含まれます。これらトランスデューサーの種類低い物理現象と卓越した繰り返しが含まれています。

LVDTは、線形転位を機械的位置から、方向と距離の情報の位相と振幅を含む相対的な電気信号に変更します。 LVDTの動作には、接触部品とコイルの間に電気的結合は必要ありませんが、代わりに電磁結合に依存します。

LVDT（線形可変差動変圧器）とは何ですか？

LVDTの完全な形式は「線形可変差動変圧器」はLVDTです。一般的に、LVDTは通常のタイプのトランスデューサーです。これの主な機能は、オブジェクトの長方形の動きを同等の電気信号に変換することです。 LVDTは変位の計算に使用され、トランスフォーマー原理。

“SIMカードのポイントは何ですか ”

上記のLVDTセンサー図は、コアとコイルアセンブリで構成されています。ここでは、コイルアセンブリが静止構造に増加している間、コアは位置が計算されているものによって保護されています。コイルアセンブリは、中空形状の3つの巻線コイルを含みます。内側のコイルはメジャーであり、AC電源によって通電されます。メインから発生する磁束は2つのマイナーコイルに接続され、すべてのコイルにAC電圧を発生させます。

線形可変差動変圧器

このトランスデューサの主な利点は、他のLVDTタイプと比較した場合、靭性です。センシングコンポーネント全体に物質的な接触がないため。

機械は磁束の組み合わせに依存しているため、このトランスデューサーの分解能は無制限です。そのため、進行の最小部分は適切な信号調整ツールで確認でき、トランスデューサの分解能はDAS（データ収集システム）の宣言によってのみ決定されます。

線形可変差動変圧器の構造

LVDTは円筒形のフォーマーで構成され、フォーマーのハブの1つの主巻線によって境界が定められ、2つのマイナーLVDT巻線が表面に巻かれています。両方の副巻線のねじれ量は同等ですが、時計回りと反時計回りのように互いに逆になっています。

線形可変差動変圧器の構造

このため、o / p電圧は、2つのマイナーコイル間の電圧の変動になります。これらの2つのコイルはS1とS2で表されます。 Esteemの鉄心は円筒形のフォーマーの真ん中にあります。 ACの励起電圧は5〜12Vで、動作周波数は50〜400HZで与えられます。

LVDTの動作原理

線形可変差動変圧器またはLVDT動作理論の動作原理は相互誘導です。転位は非電気エネルギーであり、電気エネルギー。また、エネルギーがどのように変化するかについては、LVDTの動作で詳しく説明されています。

LVDTの動作原理

LVDTの動作

LVDT回路図の動作は、絶縁フォーマー内の鉄心の位置に基づいて3つのケースに分けることができます。

ケース1の場合： LVDTのコアがヌル位置にある場合、両方の副巻線磁束が等しくなるため、誘導起電力は巻線で類似しています。したがって、転位がない場合、出力値（e_アウトe1とe2の両方が同等であるため、）はゼロです。したがって、転位が発生しなかったことを示しています。
ケース2の場合： LVDTのコアがヌルポイントまでシフトしたとき。この場合、マイナー巻線S1を含む磁束は、S2巻線に接続する磁束とは対照的に追加されます。このため、e1はe2として追加されます。このためe_アウト（出力電圧）は正です。
ケース3の場合： LVDTのコアがヌルポイントまでシフトダウンすると、この場合、e2の量がe1の量として追加されます。このためe_アウト出力電圧は負になり、ロケーションポイントでのo / pが下がることを示します。

LVDTの出力は何ですか？

LVDTや線形可変差動変圧器などの測定デバイスの出力は、中心から外れた位置に比例する振幅を通る正弦波であり、それ以外の場合はコアの位置に基づいて位相が180⁰です。ここでは、全波整流を使用して信号を復調します。エンジン出力（EOUT）の最大値は、中間位置からの最大コア変位で発生します。これは、メイン側の励起電圧の振幅関数であり、特定のタイプのLVDTの感度係数です。一般的に、それはRMSではかなり重要です。

なぜLVDTを使用するのですか？

LVDTのような位置センサーは、いくつかのアプリケーションに最適です。これが使用される理由のリストです。

機械的寿命は無限大

この種のセンサーは、数百万サイクルと数十年経っても交換できません。

分離可能なコアとコイル

LVDTは、使用されるポンプ、バルブ、およびレベルシステムです。 LVDTのコアは、コイルとハウジングを金属、ガラス管、その他のスリーブなどで分離できる場合はいつでも、高温高圧の媒体にさらされる可能性があります。

測定は摩擦なしです

摩擦部品、誤差、抵抗がないため、LVDTの測定は摩擦がありません。

解像度は無限大

LVDTを使用することにより、小さな動きも正確に計算できます。

再現性に優れています

LVDTは浮かないので、数十年経っても最終的にノイズが発生します。

クロスアキシャルコアムーブメントに対する非感受性

測定品質は、感覚やジグザグによって損なわれることはありません。

再現性がヌル

300oF〜1000oFのこれらのセンサーは、常に信頼できる基準点を提供します

オンボードエレクトロニクスの不要
完全な出力
あらゆる種類のアプリケーションでカスタマイズが可能

さまざまなタイプのLVDT

さまざまなタイプのLVDTには次のものがあります。

キャプティブアーマチュアLVDT

これらのタイプのLVDTは、長時間の作業シリーズに優れています。これらのLVDTは、低抵抗のアセンブリによって指示および制御されるため、誤った配置を防ぐのに役立ちます。

無誘導アーマチュア

これらのタイプのLVDTには無制限の解像度動作があり、このタイプのLVDTのメカニズムは、計算されたデータの動きを制御しない摩耗のない計画です。このLVDTは、計算対象のサンプルに接続され、シリンダーにしっかりとはまり、線形トランスデューサーの本体が独立して保持されます。

拡張アーマチュアを強制する

内部スプリングメカニズムを利用し、電気モーターアーマチュアを常に達成可能な最大限のレベルまで前進させます。これらのアーマチュアは、動きの遅いアプリケーションのLVDTで採用されています。これらのデバイスは、アーマチュアと試験片を接続する必要はありません。

線形可変変位トランスデューサは通常、現在の工作機械、ロボット工学、またはモーションコントロール、アビオニクス、および自動化で使用されます。該当するLVDTの種類の選択は、いくつかの仕様を使用して測定できます。

LVDT特性

LVDTの特性は、主にヌル位置、右端位置、左端位置の3つのケースで説明されています。

ヌル位置

LVDTの作業手順は、次の図で軸方向のヌル位置で説明できます。それ以外の場合はゼロです。この状態では、シャフトはS1およびS2巻線の正確な中心に配置できます。ここで、これらの巻線は二次巻線であり、それに応じて次の端子間の等価磁束の生成と誘導電圧を増加させます。この場所は、ヌル位置とも呼ばれます。

ヌル位置でのLVDT

コアの変位と動きを導出する入力信号に関する出力位相シーケンスと出力振幅の微分。ニュートラル位置またはヌルでのシャフトの配置は、主に、直列に接続された2次巻線の両端の誘導電圧が正味のo / p電圧に対して同等であり、反比例することを示しています。

EV1 = EV2

Eo = EV1– EV2 = 0 V

最高の右位置

この場合、右上の位置を下図に示します。シャフトが右側にシフトすると、S2巻線に大きな力が発生する可能性がありますが、S1巻線に最小の力が発生する可能性があります。

右のLVDT

したがって、「E2」（誘導電圧）はE1よりもかなり優れています。結果として得られる差動電圧の式を以下に示します。

EV2の場合= -EV1

最大左位置

次の図では、シャフトを左側の方向にさらに傾けることができ、S1巻線の両端に高磁束を生成し、「E2」を小さくすると「E1」の両端に電圧を誘導できます。この式を以下に示します。

For = EV1-EV2

最終的なLVDT出力は、周波数、電流、または電圧の観点から計算できます。この回路の設計は、PIC、Arduinoなどのマイクロコントローラーベースの回路を使用して行うこともできます。

左側のLVDT

LVDT仕様

LVDTの仕様は次のとおりです。

直線性

計算された距離と計算範囲にわたるo / p距離の間の直線比率からの最大の差。

>（0.025 +％または0.025 –％）フルスケール
（0.025〜0.20 +％または0.025〜0.20 –％）フルスケール
（0.20〜0.50 +％または0.20〜0.50 –％）フルスケール
（0.50〜0.90 +％または0.50〜0.90 –％）フルスケール
（0.90〜 +％または0.90〜–％）フルスケール以上
0.90〜±％フルスケール以上

動作温度

LVDTの動作温度には以下が含まれます

>-32ºF、（-32-32ºF）、（32-175ºF）、（175-257ºF）、257ºF以上。デバイスが正確に動作しなければならない温度範囲。

測定範囲

IVDT測定の範囲には以下が含まれます

0.02″、（0.02-0.32″）、（0.32-4.0″）、（4.0-20.0″）、（±20.0″）

正確さ

データ量の真の値の差のパーセンテージを説明します。

出力

電流、電圧、または周波数

インターフェース

RS232のようなシリアルプロトコル、またはIEEE488のようなパラレルプロトコル。

LVDTタイプ

周波数ベース、電流バランスAC / ACベース、またはDC / DCベース。

LVDTグラフ

LVDTグラフの図を以下に示します。これは、シャフトの変動と、ヌルポイントからの差動AC出力の大きさと電子機器からの直流出力の結果を示しています。

コア位置からのシャフト変位の最大値は、主に感度係数と主励起電圧の振幅に依存します。基準される主励起電圧がコイルの主巻線に指定されるまで、シャフトはヌル位置に留まります。

LVDTシャフトのバリエーション

図に示すように、DC o / p極性または位相シフトは、主にヌルポイントのシャフトの位置を定義して、LVDTのモジュールのo / p線形性などのプロパティを表します。

線形可変差動変圧器の例

LVDTのストローク長は±120mmで、20mV / mmの分解能を生成します。したがって、1）最大o / p電圧を見つけ、2）コアがヌル位置から110mmシフトしたときのo / p電圧、c）o / p電圧が2.75Vになったときのコアの位置、 d）コアが+ 60mmの変位から-60mmにシフトされたら、o / p電圧内の変化を見つけます。

a）。最高のo / p電圧はVOUTです

1mmの動きで20mVが発生すると、120mmの動きで

VOUT = 20mV x 120mm = 0.02 x 120 =±2.4ボルト

b）。コア変位110mmのVOUT

120mmのコア変位が2.4ボルトの出力を生成する場合、110mmの動きは生成します

Vout =コアの変位XVMAX

Vout = 110 X 2.4 / 120 = 2.2ボルト

LVDTの電圧変位

c）VOUT = 2.75ボルトの場合のコアの位置

Vout =コアの変位XVMAX

変位= VoutXの長さ/ VMax

D = 2.75 X 120 / 2.4 = 137.5 mm

d）。 + 60mmの変位から-60mmへの電圧の変化

Vchange = + 60mm –（-60mm）X 2.4V / 130 = 120 X 2.4 / 130 = 2.215

したがって、コアがそれぞれ+ 60mmから-60mmにシフトすると、出力電圧の変化は+1.2ボルトから-1.2ボルトの範囲になります。

変位トランスデューサは、さまざまな長さのさまざまなサイズで利用できます。これらのトランスデューサーは、長いストロークを決定できる数mmから1秒を測定するために使用されます。ただし、LVDTが直線内の直線運動を計算できる場合、RVDT（回転可変差動変圧器）と呼ばれる角度運動を測定するためにLVDTに変更があります。