(LVDT)線性可變差動(dòng)變壓傳感器的控制工作原理功能
可變差動(dòng)變壓器(LVDT)是一種用于測(cè)量線性位移的機(jī)電傳感器。它在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中非常重要，可以測(cè)量一個(gè)點(diǎn)在一個(gè)方向上相對(duì)于另一個(gè)方向的位移。通過(guò)跟蹤一個(gè)點(diǎn)相對(duì)于另一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，工程師可以縮小結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的不確定性列表。
LVDT的兩個(gè)主要部件包括一個(gè)移動(dòng)電樞和一個(gè)外部變壓器繞組，后者由一個(gè)中心初級(jí)線圈和兩個(gè)反向串聯(lián)的次級(jí)繞組組成。傳感器通過(guò)將信號(hào)值與芯的任何位置相關(guān)聯(lián)來(lái)測(cè)量位移。作為可變磁阻裝置，初級(jí)和次級(jí)繞組中產(chǎn)生的磁通量將具有與磁芯的方向和運(yùn)動(dòng)相關(guān)的不同電壓幅度和相位。
位移傳感器的例子
1.制造:——電容和激光位移傳感器用于控制厚度、長(zhǎng)度、半徑和定位。這些特性用于結(jié)合特定多層材料的行業(yè)，如半導(dǎo)體晶片、太陽(yáng)能電池、金屬板和夾層玻璃。通過(guò)控制每層的幾何特征，可以避免材料不一致。這些不一致將導(dǎo)致零件缺陷、額外的材料應(yīng)力和美學(xué)問(wèn)題。
2.狀態(tài)監(jiān)測(cè):——設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)對(duì)企業(yè)運(yùn)營(yíng)非常重要。工業(yè)電容式和渦流式位移傳感器用于通過(guò)直接考慮位移或使用一些可以轉(zhuǎn)換成位移的其他變量來(lái)識(shí)別機(jī)器磨損。例如，機(jī)器中的溫度變化可以與位移相關(guān)聯(lián)，以指示溫度梯度如何影響機(jī)器的材料。另一個(gè)例子是將壓力變化與位移相關(guān)聯(lián)，以便更好地理解壓力波動(dòng)時(shí)機(jī)器的行為。這些設(shè)備可應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)和線性機(jī)械運(yùn)動(dòng)，以識(shí)別可能存在疲勞和磨損問(wèn)題的零件。
3.結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè):——活荷載和溫度變化會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)位移。此外，循環(huán)載荷引起的疲勞會(huì)削弱材料的微觀結(jié)構(gòu)，增加失效風(fēng)險(xiǎn)。盡管所有結(jié)構(gòu)都會(huì)經(jīng)歷某種形式的位移，但過(guò)大的位移最終會(huì)破壞結(jié)構(gòu)的完整性。SHM的目的是確保位移、裂縫、載荷等。保持在可接受的閾值范圍內(nèi)，并在情況并非如此時(shí)提供重要信息。
LVDT通常用于橋梁和建筑的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)。這些設(shè)備可以測(cè)量小于0.001英寸的位移，并以其在惡劣環(huán)境中的魯棒性而聞名。渦流傳感器代替LVDT用于監(jiān)測(cè)飛機(jī)上的裂紋和其他結(jié)構(gòu)因素。和疲勞裂紋擴(kuò)展的跡象是可以使用的LVDT和渦流傳感器的例子。從SHM收集的信息可用于預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃，以降低結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)。
