In der sich rasant entwickelnden industriellen Produktion ist die Ebenheit von Produktoberflächen ein entscheidender Indikator für deren Qualität. Die Ebenheitsprüfung wird in verschiedenen Branchen, wie beispielsweise der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt und der Elektronik, eingesetzt. Beispiele hierfür sind die Ebenheitsprüfung von Batterien oder Handygehäusen in der Automobilindustrie sowie die Ebenheitsprüfung von LCD-Panels in der Halbleiterindustrie.
Herkömmliche Methoden zur Ebenheitserkennung weisen jedoch Probleme wie geringe Effizienz und mangelnde Genauigkeit auf. Im Gegensatz dazu werden LVDT-Sensoren (Linear Variable Differential Transformer) mit ihren Vorteilen hoher Präzision, hoher Zuverlässigkeit und reibungsloser Messung (z. B.: LVDTs verwenden eine Sonde, die die Objektoberfläche berührt und die Kernverschiebung antreibt, um eine reibungslose und hochpräzise Messung zu erreichen) heute häufig in der modernen Objekt-Ebenheitserkennung eingesetzt.
Funktionsprinzip:
Reibungslose Messung:Normalerweise besteht kein physischer Kontakt zwischen dem beweglichen Kern und der Spulenstruktur, was bedeutet, dass der LVDT ein reibungsloses Gerät ist. Dies ermöglicht seinen Einsatz bei kritischen Messungen, bei denen keine Reibungsbelastung toleriert werden kann.
Unbegrenzte mechanische Lebensdauer: Da zwischen dem Kern und der Spulenstruktur des LVDT normalerweise kein Kontakt besteht, können keine Teile aneinander reiben oder verschleißen, wodurch LVDTs eine praktisch unbegrenzte mechanische Lebensdauer haben. Dies ist besonders bei Anwendungen wichtig, bei denen hohe Zuverlässigkeit gefragt ist.
Unendliche Auflösung: LVDTs können infinitesimal kleine Änderungen der Kernposition messen, da sie auf dem Prinzip der elektromagnetischen Kopplung in einer reibungslosen Struktur arbeiten. Die einzige Einschränkung der Auflösung ist das Rauschen im Signalaufbereiter und die Auflösung der Ausgabeanzeige.
Nullpunkt-Wiederholbarkeit:Die Position des intrinsischen Nullpunkts eines LVDT ist selbst über seinen sehr breiten Betriebstemperaturbereich hinweg äußerst stabil und wiederholbar. Dadurch eignen sich LVDTs gut als Nullpositionssensoren in geschlossenen Regelkreisen.
Querachsenablehnung:LVDTs reagieren sehr empfindlich auf axiale Bewegungen des Kerns und relativ unempfindlich auf radiale Bewegungen. Dadurch können LVDTs zur Messung von Kernen verwendet werden, die sich nicht in einer präzisen geraden Linie bewegen.
Schnelle dynamische Reaktion:Da im Normalbetrieb keine Reibung auftritt, kann ein LVDT sehr schnell auf Änderungen der Kernposition reagieren. Die dynamische Reaktion eines LVDT-Sensors selbst wird nur durch die Trägheitseffekte der geringen Masse des Kerns begrenzt.
Absolute Ausgabe:Der LVDT-Ausgang ist ein analoges Signal, das direkt mit der Position zusammenhängt. Bei einem Stromausfall kann die Messung ohne Neukalibrierung fortgesetzt werden (um den aktuellen Verschiebungswert nach einem Stromausfall zu erhalten, muss die Stromversorgung wieder eingeschaltet werden).
- Erkennung der Ebenheit der Werkstückoberfläche: Durch Kontakt mit der Oberfläche eines Werkstücks mit einer LVDT-Sonde können Höhenschwankungen auf der Oberfläche gemessen und so deren Ebenheit beurteilt werden.
- Blechebenheitserkennung: Bei der Blechproduktion kann durch die Kombination eines LVDT-Array-Layouts mit einem automatisierten Scanmechanismus eine vollflächige Ebenheitsabbildung großer Bleche erreicht werden.
- Wafer-Ebenheitserkennung:In der Halbleiterindustrie hat die Ebenheit von Wafern einen erheblichen Einfluss auf die Chipleistung. Mit LVDTs lässt sich die Ebenheit von Waferoberflächen präzise messen. (Hinweis: Zur Wafer-Ebenheitserkennung muss der LVDT mit leichten Sonden und einem Design mit geringer Kontaktkraft ausgestattet sein, damit er sich für Szenarien eignet, in denen Oberflächenbeschädigungen nicht zulässig sind.)
- Wiederholgenauigkeit im Mikrometerbereich
- Mehrere Bereiche von 5–20 mm verfügbar
- Umfassende Ausgabeoptionen, einschließlich digitalem Signal, analogem Signal und 485.
- Mit nur 3 N Sensorkopfdruck ist eine nicht scheuernde Erkennung auf beiden Metall-Glas-Oberflächen möglich.
- Umfangreiche Außenmaße für verschiedene Anwendungsbereiche.
- Auswahlhilfe
| Typ | Teilename | Modell | Rang | Linearität | Wiederholbarkeit | Ausgabe | Schutzgrad |
| Kombinierter Sondentyp | Verstärker | LVA-ESJBI4D1M | / | / | / | 4–20 mA Strom, drei Wege digitaler Ausgang | IP40 |
| Messsonde | LVR-VM15R01 | 0-15 mm | ±0,2 %FS (25 °C) | 8 μm (25 °C) | / | IP65 | |
| LVR-VM10R01 | 0-10 mm | ||||||
| LVR-VM5R01 | 0-5 mm | ||||||
| Integrierter Typ | Integrierte Sensorsonde | LVR-VM20R01 | 0-20 mm | ±0,25 %FS (25 °C) | 8 μm (25 °C) | RS485 | |
| LVR-VM15R01 | 0-15 mm | ||||||
| LVR-VM10R01 | 0-10 mm | ||||||
| LVR-VM5R01 | 0-5 mm | ||||||
| LVR-SVM10DR01 | 0-10 mm |
Veröffentlichungszeit: 11. Februar 2025