來源:深圳市申思測控技術(shù)有限公司 發(fā)布時間:2022-01-07 瀏覽:2270
通過對差動變壓器式位移傳感器(LVDT)的測量原理的討論(《LVDT式位移傳感器的原理》),我們可以發(fā)現(xiàn)它有著其他測量方法無法替代的優(yōu)點(diǎn),并且隨著新技術(shù)的不斷出現(xiàn),這些優(yōu)點(diǎn)的作用也越來越明顯。
◆ 可移動的動芯與線圈骨架之間可以無摩擦。
因?yàn)橐?、二次線圈與鐵芯之間通過磁場耦合,因此兩者之間可以沒有摩擦。事實(shí)上我們目前的設(shè)計(jì)中骨架內(nèi)壁與鐵芯外徑間的徑向間隔為1mm左右,必要時(特殊訂貨)可以做成3mm或更大。由于本質(zhì)上無摩擦,就保證了傳感器的理論壽命是無限的?;谕瑯拥脑?,LVDT不存在重復(fù)性誤差與回差,也就是說精度指標(biāo)本身就是傳感器的非線性度指標(biāo)。
◆ 傳感器本身無滯后
有些手冊將LVDT作為帶互感與漏感的鐵芯線圈來分析,因此在進(jìn)行了一系列推導(dǎo)后,傳遞函數(shù)成了一個慣性環(huán)節(jié)。但這是一種誤解。LVDT是在開磁路狀態(tài)下工作的,因此應(yīng)該用電磁場理論進(jìn)行分析。實(shí)際上鐵芯移動后引起的磁感應(yīng)強(qiáng)度的軸向分布變化,一直到二次感應(yīng)電動勢的變化過程,用的是電磁波的傳播速度,即光速。因此鐵芯位移與二次感應(yīng)電動勢之間的傳遞函數(shù)完全可以看作是一個比例環(huán)節(jié)。當(dāng)然從二次感應(yīng)電動勢到二次儀表輸出的直流緩變信號之間必然會有滯后,這取決于二次儀表的設(shè)計(jì)技術(shù),與LVDT本身無關(guān)。
◆ 無窮的分辨率
由于同樣的理由,LVDT的一、二次線圈之間是通過交變磁場耦合的,因此只要鐵磁材料本身均勻,分辨率就應(yīng)該是無窮的
◆ 輸出浮地
由于LVDT一、二次線圈本身是隔離的,二次輸出就可以浮地。而且兩個二次線圈本身又是對稱的。因此可以將共模抑制比(CMRR)做得很高,從而提高了抗干擾能力。
◆ 輸出信號幅值大
LVDT的靈敏度通常可以比采用別的原理的傳感器高很多。因此在保證抗干擾能力的基礎(chǔ)上簡化了二次儀表電路的設(shè)計(jì)。
◆ 抗惡劣環(huán)境能力
LVDT本身不怕油污、光照、輻射等影響,從而很適合于惡劣環(huán)境條件下的工業(yè)現(xiàn)場使用。