lvdt位移传感器原理(位移传感器有几种)

来源:热控圈

LVDT位移传感器是一种用于微位移精密测量的高精度位移传感器，主要由线圈、骨架和铁芯组成。通常骨架采用绝缘木材、硬橡胶或聚甲醛树脂等膨胀系数小、耐热性好、高频损耗低的绝缘材料制成。骨架的形状和大小应该精确对称。高强度漆包线均匀紧密地缠绕在骨架上。铁芯需要由高电阻率、高磁导率、高饱和磁感应强度的材料制成。铁芯位于传感器线圈的中心。通电后，初级线圈输入交流励磁电流，次级线圈中就会产生电动势。两个磁极线圈极性相反串联输出电压信号，位移转换成电信号。

与其他类型的位移传感器相比，LVDT位移传感器具有以下优点:

1.该传感器结构简单，稳定性好，使用寿命长。传感器测量所需的外部驱动力小，适合一些非刚性检测面的安装使用；

2.该传感器分辨率高，灵敏度好。部分模型分辨率小于0.1 μm；

3.该传感器测量精度高，重复性好。部分模型的线性精度可达0.25%；

4.传感器输出功率大，便于信号转换电路的设计；

5.该传感器抗干扰性能好，输出阻抗小，适合在复杂的野外环境中安装使用。

LVDT位移传感器的线圈室由一个初级线圈和两个次级线圈组成。传感器及转换电路可将线圈输出的正弦波信号转换成电压、电流的模拟信号或RS485数字信号，并可与数显表、采集仪、单片机、PLC控制器或PC机组合实现位移测量和测控。

LVDT位移传感器差动变压器的结构设计决定了其存在以下问题:

1.为了获得高线性度，LVDT位移传感器的测量范围通常只占线圈长度的几分之一，这导致了相对较大的传感器安装尺寸。自动测控系统通常集成了大量的传感器和其他元件。要想利用好空室，就要求位移传感器越小越好。

2.LVDT位移传感器的量程越大，线性度越低。当传感器的精度降低到一定程度，测量就失去了意义。因此，LVDT位移传感器适用于微小位移的精密测量，但很少用于大范围的位移测量。

3.LVDT位移传感器惯性大、频响低、损耗大，不能用于快速动态信号测量；

4.LVDT位移传感器的分辨率与测量范围有关。测量范围越大，传感器分辨率越低。

5.LVDT位移传感器需要使用精密元件来构成振荡器，并且该传感器对测量电路的要求很高。它需要精密元器件组成驱动和信号检测电路，以保证传感器的测量精度和稳定性。这大大增加了LVDT位移传感器的加工难度和生产成本；

6.LVDT位移传感器存在不可逾越的零残压，影响传感器的测量精度。

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