LVDT – 线性可变差动变压器

线性可变差动变压器或 LVDT 是一种测量线性位移的传统电感式方法。 它的基本物理原理于 19 世纪被迈克尔·法拉第最先发现,随后该技术在二次世界大战期间快速发展,应用于军用飞机和火箭领域。

通常,LVDT 包含一系列布置的绕线盘或线轴,以便金属杆可以移入和移出卷轴。 其中一个绕线盘(初级)以通常范围在 1-10kHz 的交流频率通电。 随着杆相对于卷轴移位,可变变压器即形成,它按与杆的线性位置的比例将能量耦合到次级绕组。 LVDT 产生来自次级绕组的两个或多个交流信号。 这些信号的比值或差值用于计算杆的绝对位置。

LVDT 在航空航天应用中的使用仍然很广泛,因为它们能够在恶劣条件下安全、可靠地运行,获得了很好的口碑。 虽然人们可以获得准确度很高的 LVDT,但这需要绕线盘的高精密绕组。 变压器的结构技术意味着 LVDT 往往相当粗大、笨重,而且昂贵。

更为普遍的是,LVDT 在工业或自动化应用中的使用正在减少,因为它们正在被电感式线性编码器所取代。 电感式线性编码器基于与 LVDT 相同的基本物理原理,但它们不采用变压器结构,而是采用印刷电路板。 这使得电感式线性编码器具有与 LVDT 相同的稳定、可靠、准确运行等优点,但却消除了粗大、笨重和昂贵等缺点。

电感式线性编码器的另一个优点是,它们通常接受直流电源并会生成数字数据。 这意味着,它们更易于与现代化控制系统集成,而且更容易被现代工程师所理解。

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