LVDT線性可變差動(dòng)變壓傳感器的線性轉(zhuǎn)換功能
一、轉(zhuǎn)換功能
圖中顯示了典型LVDT的傳遞函數(shù)。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(diǎn)(x=0)，理想情況下輸出為零。當(dāng)磁芯在任一方向偏離中心時(shí)，輸出的振幅隨磁芯位移線性增加。請(qǐng)注意，僅測(cè)量輸出的幅度，是無(wú)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。
二、線性范圍
LVDT僅在鐵芯位移的有限范圍內(nèi)表現(xiàn)出線性傳遞函數(shù)。這被指定為LVDT的線性范圍。為什么設(shè)備不再具有超出此范圍的線性關(guān)系？
可以想象，當(dāng)磁芯距零位的位移超過(guò)一定值時(shí)，從初級(jí)繞組耦合到磁芯的磁通量會(huì)減少。因此，這導(dǎo)致出現(xiàn)在相應(yīng)次級(jí)繞組兩端的電壓降低。在具有線性傳遞函數(shù)的情況下，磁芯可以從其零位移動(dòng)的最大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(cè)量更大范圍的LVDT也可用于實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)和潛水環(huán)境。
三、線性誤差
即使在線性范圍內(nèi)，LVDT輸出與磁芯位移的關(guān)系圖也不是一條完美的直線。輸出可能會(huì)稍微偏離為最適合輸出數(shù)據(jù)而構(gòu)造的直線。一種可能導(dǎo)致器件標(biāo)稱線性范圍內(nèi)出現(xiàn)非線性的機(jī)制是磁性材料的飽和。即使磁芯處于零位，這也會(huì)產(chǎn)生三次諧波分量。可以通過(guò)對(duì)LVDT輸出應(yīng)用低通濾波器來(lái)抑制這種諧波。LVDT輸出與預(yù)期直線擬合的最大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?qū)⑤敵鲭妷号c磁芯位移聯(lián)系起來(lái)。為確定靈敏度，是以推薦的驅(qū)動(dòng)電平（E-100 LVDT為3 V RMS）為初級(jí)通電，并通過(guò)滿量程位移將磁芯從零位移開(kāi)。現(xiàn)在，是測(cè)量?jī)蓚€(gè)次級(jí)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：
靈敏度通常以每千分之一英寸磁芯位移每伏特激勵(lì)的毫伏輸出(mV/V/mil)來(lái)指定。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(hào)調(diào)理電路所需的增益。
