LVDT的工作電路稱為調節(jié)電路或信號調節(jié)器。一個典型的調節(jié)電路應包括穩(wěn)壓電路、正弦波發(fā)生器、解調器和一個放大器。
正弦波發(fā)生器應具有恒定的幅度和頻率,且不受時間和溫度的影響。正弦可用文氏電橋產生,或用方波、階梯波經濾波產生,或用其它合適的方法產生。
解調器可以是一個簡單的二極管結構,當LVDT次級線圈的交流輸出大于1VF.S時,使用簡單二極管解調器;如果信號幅度低于此值,由于兩個二極管正向電壓的差異,會存在溫度敏感問題,但對較大的信號電壓,二極管誤差的影響并不明顯。也可以用同步解調器,在同步解調器中,兩個場效應管交替地開關,其定時與為初級供電的正弦波同步。在初級與解調器開關間所需相移量取決于LVDT指標和LVDT與信號調節(jié)器間的導線長度。
正弦波發(fā)生器、解調器和放大電路已組合成商品化IC,使用這些器件將極大地簡化LVDT信號調節(jié)器的設計。最常用的有Philips出品的NE5521和ADI公司的AD598/698。此外,細間距封裝的標準模擬和數字器件的出現,使電路設計更加簡化,并可固定在LVDT外殼的內部。
優(yōu)點
1,無摩擦測量
LVDT 的可動鐵芯和線圈之間通常沒有實體接觸, 也就是說 LVDT 是沒有摩擦 的部件。 它被用于可以承受輕質鐵芯負荷, 但無法承受摩擦負荷的重要測量。 例 如,精密材料的沖擊撓度或振動測試, 纖維或其它高彈材料的拉伸或蠕變測試。
2,無限的機械壽命
由于 LVDT 的線圈及其鐵芯之間沒有摩擦和接觸,因此不會產生任何磨 損。這樣 LVDT 的機械壽命,理論上是無限長的。在對材料和結構進行疲勞測試 等應用中,這是極為重要的技術要求。此外,無限的機械壽命對于飛機、導彈、宇宙飛船以及重要工業(yè)設備中的高可靠性機械裝置也同樣是重要的。
3,無限的分辨率
LVDT 的無摩擦運作及其感應原理使它具備兩個顯著的特性。 第一個特性是具 有真正的無限分辨率。 這意味著 LVDT 可以對鐵芯最微小的運動作出響應并生成 輸出。外部電子設備的可讀性是對分辨率的唯一限制。
4,零位可重復性
LVDT 構造對稱,零位可回復。LVDT 的電氣零位可重復性高,且極其穩(wěn)定。用在閉環(huán)控制系統(tǒng)中,LVDT 是非常出色的電氣零位指示器。
5,徑向不敏感
LVDT 對于鐵芯的軸向運動非常敏感,徑向運動相對遲鈍。這樣,LVDT 可以 用于測量不是按照精準直線運動的物體,例如,可把 LVDT 耦合至波登管的末端 測量壓力。
6,輸入/輸出隔離
LVDT 被認為是變壓器的一種,因為它的勵磁輸入(初級)和輸出(次級)是 完全隔離的。LVDT 無需緩沖放大器,可以認為它是一種有效的模擬信號元件。 在要求信號線與電源地線隔離的測量和控制回路中,它的使用非常方便。
7,堅固耐用
制造 LVDT 所用的材料以及接合這些材料所用的工藝使它成為堅固耐用 的變送器。即使受到工業(yè)環(huán)境中常有的強大沖擊、巨幅振動,LVDT 也能繼續(xù)發(fā) 揮作用。鐵芯與線圈分離 LVDT 鐵芯與線圈彼此分離,在鐵芯和線圈內壁間插入非磁性隔離物,可以把加壓的、 腐蝕性或堿性液體與線圈組隔離開。這樣,線 圈組實現氣密封, 不再需要對運動構件進行動態(tài)密封。 對于加壓系統(tǒng)內的線圈組, 只需使用靜態(tài)密封即可。
8,環(huán)境適應性
LVDT 是少數幾個可以在多種惡劣環(huán)境中工作的變送器之一。例如,密封型 LVDT 采用不銹鋼外殼,可以置于腐蝕性液體或氣體中。有時,LVDT 被要求在極端惡劣的環(huán)境下工作。例如,在類似液氮的低溫環(huán)境中或核輻射環(huán)境。雖然在大 多數情況下,LVDT 具有無限的工作壽命(理論上) ,置于惡劣環(huán)境下的 LVDT,工作壽命卻因環(huán)境不同而各不相同。
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