LVDT傳感器，即線(xiàn)性可變差動(dòng)變壓器（Linear Variable Differential Transformer），是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人、航空航天、汽車(chē)電子等領(lǐng)域的位移測(cè)量傳感器。以下是對(duì)LVDT傳感器的詳細(xì)解釋?zhuān)?/span>

一、結(jié)構(gòu)組成

LVDT傳感器由一個(gè)固定的環(huán)形鐵心和內(nèi)部包含三個(gè)線(xiàn)圈的移動(dòng)芯軸構(gòu)成。這三個(gè)線(xiàn)圈包括一個(gè)初級(jí)線(xiàn)圈和兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈。初級(jí)線(xiàn)圈、次級(jí)線(xiàn)圈分布在線(xiàn)圈骨架上，線(xiàn)圈內(nèi)部有一個(gè)可自由移動(dòng)的桿狀鐵芯。

二、工作原理

LVDT傳感器的工作原理基于電磁感應(yīng)原理。當(dāng)外力作用于移動(dòng)芯軸時(shí)，其內(nèi)部線(xiàn)圈位置發(fā)生變化，進(jìn)而改變了這三個(gè)線(xiàn)圈之間的磁耦合關(guān)系。當(dāng)鐵芯處于中間位置時(shí)，兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，輸出電壓為零；當(dāng)鐵芯在線(xiàn)圈內(nèi)部移動(dòng)并偏離中心位置時(shí)，兩個(gè)線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不等，有電壓輸出，其電壓大小取決于位移量的大小。為了提高傳感器的靈敏度，改善傳感器的線(xiàn)性度、增大傳感器的線(xiàn)性范圍，設(shè)計(jì)時(shí)將兩個(gè)線(xiàn)圈反串相接、兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈的電壓極性相反，LVDT輸出的電壓是兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈的電壓之差，這個(gè)輸出的電壓值與鐵芯的位移量成線(xiàn)性關(guān)系。

三、特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

1. 高精度：LVDT傳感器能夠提供高精度的位移測(cè)量，適用于需要高精度和可靠性的場(chǎng)合。

2. 動(dòng)態(tài)特性好：LVDT傳感器具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量物體的位移變化。

3. 耐惡劣環(huán)境：LVDT傳感器采用堅(jiān)固耐用的材料和工藝制造，能夠在潮濕、灰塵、腐蝕性液體或氣體等惡劣環(huán)境中正常工作。

4. 輸出信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)：LVDT傳感器的輸出信號(hào)通常為標(biāo)準(zhǔn)的0-5V或4-20mA等，便于與計(jì)算機(jī)或PLC等設(shè)備進(jìn)行連接和數(shù)據(jù)傳輸。

四、應(yīng)用領(lǐng)域

LVDT傳感器常用于需要高精度和可靠性的位移測(cè)量場(chǎng)合，包括但不限于：

1. 機(jī)械加工中的尺寸測(cè)量和定位控制。

2. 振動(dòng)測(cè)試中的位移測(cè)量。

3. 飛行器空氣動(dòng)力學(xué)研究中的位移和變形測(cè)量。

4. 鐵路機(jī)車(chē)輪對(duì)輪徑測(cè)量。

5. 機(jī)床導(dǎo)軌位移測(cè)量。

6. 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架位移測(cè)量等。

綜上所述，LVDT傳感器是一種高精度、可靠性強(qiáng)的位移測(cè)量傳感器，在工業(yè)自動(dòng)化、航空航天、汽車(chē)電子等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。