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      LVDT線性可變差動變壓傳感器的線性轉換功能

      2023年03月08日 07:39:15人氣:124來源:深圳市藤倉自動化有限公司

       一、轉換功能


       圖中顯示了典型LVDT的傳遞函數。x軸是距中心的核心位移。y軸是輸出交流電壓的幅度。在原點(x=0),理想情況下輸出為零。當磁芯在任一方向偏離中心時,輸出的振幅隨磁芯位移線性增加。請注意,僅測量輸出的幅度,是無法確定磁芯是向左位移還是向右位移。需要知道輸出的幅度和相位。

      LVDT線性可變差動變壓傳感器的線性轉換功能(圖1)

       二、線性范圍


       LVDT僅在鐵芯位移的有限范圍內表現(xiàn)出線性傳遞函數。這被為LVDT的線性范圍。為什么設備不再具有超出此范圍的線性關系?


       可以想象,當磁芯距零位的位移超過一定值時,從初級繞組耦合到磁芯的磁通量會減少。因此,這導致出現(xiàn)在相應次級繞組兩端的電壓降低。在具有線性傳遞函數的情況下,磁芯可以從其零位移動的距離稱為滿量程位移。提供范圍廣泛的LVDT,涵蓋低至±100μm至±25 cm的位移范圍。能夠測量更大范圍的LVDT也可用于實驗室、工業(yè)和潛水環(huán)境。


       三、線性誤差


       即使在線性范圍內,LVDT輸出與磁芯位移的關系圖也不是一條的直線。輸出可能會稍微偏離為輸出數據而構造的直線。一種可能導致器件標稱線性范圍內出現(xiàn)非線性的機制是磁性材料的飽和。即使磁芯處于零位,這也會產生三次諧波分量??梢酝ㄟ^對LVDT輸出應用低通濾波器來抑制這種諧波。LVDT輸出與預期直線擬合的偏差被視為線性誤差。線性誤差通常表示為全范圍輸出的+/-百分比。


       四、靈敏度


       靈敏度或傳輸比使是能夠將輸出電壓與磁芯位移聯(lián)系起來。為確定靈敏度,是以推薦的驅動電平(E-100 LVDT為3 V RMS)為初級通電,并通過滿量程位移將磁芯從零位移開?,F(xiàn)在,是測量兩個次級繞組兩端的電壓以確定總輸出電壓(V out)。將這些值代入以下等式,是可以找到LVDT靈敏度:

      LVDT線性可變差動變壓傳感器的線性轉換功能(圖2)

       靈敏度通常以每千分之一英寸磁芯位移每伏特激勵的毫伏輸出(mV/V/mil)來。例如,E-100的靈敏度為2.4 mV/V/mil。有了靈敏度,是就可以確定信號調理電路所需的增益。

      關鍵詞:低通濾波器
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