LVDT-sensoren: een krachtig hulpmiddel voor vlakheidsdetectie

In de snel evoluerende industriële productie is de vlakheid van productoppervlakken een cruciale indicator voor de productkwaliteit. Vlakheidsdetectie wordt veel gebruikt in diverse sectoren, zoals de auto-industrie, de lucht- en ruimtevaart en de elektronica. Voorbeelden hiervan zijn de vlakheidsinspectie van batterijen of behuizingen van mobiele telefoons in de auto-industrie en de vlakheidsinspectie van lcd-schermen in de halfgeleiderindustrie.

Traditionele methoden voor vlakheidsdetectie kampen echter met problemen zoals lage efficiëntie en een gebrekkige nauwkeurigheid. LVDT-sensoren (Lineair Variabele Differentiële Transformator) daarentegen, met hun voordelen van hoge precisie, hoge betrouwbaarheid en wrijvingsloze meting (bijvoorbeeld: LVDT's gebruiken een sonde om contact te maken met het oppervlak van het object, waardoor de kernverplaatsing wordt aangestuurd voor een wrijvingsloze en zeer nauwkeurige meting), worden nu veel gebruikt in moderne vlakheidsdetectie van objecten.

Werkingsprincipe:

De LVDT is een elektromagnetische inductieve sensor en het werkingsprincipe ervan is gebaseerd op de wet van Faraday over elektromagnetische inductie. Een LVDT bestaat uit een primaire spoel en twee secundaire spoelen, die allemaal rond een ferromagnetische kern zijn gewikkeld. Wanneer de kern zich in de middenpositie bevindt, zijn de uitgangsspanningen van de twee secundaire spoelen gelijk in grootte en tegengesteld in fase, waardoor ze elkaar opheffen en een uitgangsspanning van nul ontstaat. Wanneer de kern axiaal beweegt, veranderen de uitgangsspanningen van de twee secundaire spoelen, en het verschil is lineair evenredig met de verplaatsing van de kern. Door de verandering in de uitgangsspanning te meten, kan de verplaatsing van de kern nauwkeurig worden gemeten.
 
De LVDT-behuizing bestaat doorgaans uit een roestvrijstalen beschermlaag met een magnetische afschermlaag met hoge magnetische permeabiliteit en een vochtwerende laag in het midden. Dit maakt gebruik in zware omstandigheden mogelijk, zoals sterke magnetische velden, hoge stroomsterktes, vochtigheid en stof. Sommige industriële LVDT's maken gebruik van speciale materialen (zoals keramische afdichtingen of Hastelloy-behuizingen) en kunnen werken bij hoge temperaturen van 250 °C of een hoge druk van 1000 bar.

Belangrijkste kenmerken van LVDT

Wrijvingsloze meting:Normaal gesproken is er geen fysiek contact tussen de bewegende kern en de spoelstructuur, wat betekent dat de LVDT een wrijvingsloos apparaat is. Dit maakt het mogelijk om het te gebruiken bij kritische metingen waarbij geen wrijvingsbelasting kan worden verdragen.

Onbeperkte mechanische levensduurOmdat er normaal gesproken geen contact is tussen de kern van een LVDT en de spoelstructuur, kunnen er geen onderdelen tegen elkaar wrijven of slijten. Hierdoor hebben LVDT's in principe een onbeperkte mechanische levensduur. Dit is vooral belangrijk bij toepassingen met een hoge betrouwbaarheid.

Oneindige resolutie:LVDT's kunnen oneindig kleine veranderingen in de kernpositie meten, omdat ze werken volgens het principe van elektromagnetische koppeling in een wrijvingsvrije structuur. De enige beperking wat betreft de resolutie is de ruis in de signaalconditioner en de resolutie van het uitgangsdisplay.

Herhaalbaarheid van het nulpunt:De locatie van het intrinsieke nulpunt van een LVDT is uiterst stabiel en herhaalbaar, zelfs over het zeer brede bedrijfstemperatuurbereik. Hierdoor zijn LVDT's uitstekend geschikt als nulpositiesensoren in gesloten regelsystemen.

Kruis-as afwijzing:LVDT's zijn zeer gevoelig voor axiale bewegingen van de kern en relatief ongevoelig voor radiale bewegingen. Hierdoor kunnen LVDT's worden gebruikt om kernen te meten die niet in een precieze rechte lijn bewegen.

Snelle dynamische respons:Doordat er tijdens de normale werking geen wrijving optreedt, kan een LVDT zeer snel reageren op veranderingen in de positie van de kern. De dynamische respons van een LVDT-sensor zelf wordt alleen beperkt door de traagheidseffecten van de geringe massa van de kern.

Absolute output:De LVDT-uitgang is een analoog signaal dat direct gerelateerd is aan de positie. Bij een stroomstoring kan de meting worden hervat zonder herkalibratie (de stroom moet opnieuw worden ingeschakeld om de actuele verplaatsingswaarde na een stroomstoring te verkrijgen).

LVDT algemene [vlakheidsdetectie] toepassing:

  • Detectie van vlakheid van het werkstukoppervlak:Door het oppervlak van een werkstuk met een LVDT-sonde in contact te brengen, kunnen hoogtevariaties op het oppervlak worden gemeten en zo de vlakheid ervan worden beoordeeld.
  • Detectie van vlakheid van plaatwerk:Bij de productie van plaatwerk kan een LVDT-indeling in combinatie met een geautomatiseerd scanmechanisme de volledige vlakheid van grote platen in kaart brengen.
  • Detectie van vlakheid van wafers:In de halfgeleiderindustrie heeft de vlakheid van wafers een aanzienlijke impact op de chipprestaties. LVDT's kunnen worden gebruikt om de vlakheid van waferoppervlakken nauwkeurig te meten. (Opmerking: Bij het detecteren van de vlakheid van wafers moet de LVDT worden uitgerust met lichtgewicht probes en een ontwerp met lage contactkracht, waardoor hij geschikt is voor scenario's waarin beschadiging van het oppervlak niet is toegestaan.)

Aanbevolen LANBAO LVDT-sensor

LVDT

 

  • Herhaalbaarheid op micrometerniveau
  • Meerdere bereiken beschikbaar van 5-20 mm
  • Uitgebreide uitvoeropties, waaronder digitaal signaal, analoog en 485.
  • De druk van de sensorkop bedraagt ​​slechts 3N. Hierdoor is detectie op beide metalen en glazen oppervlakken mogelijk zonder dat dit schuurt.
  • Ruime buitenafmetingen voor uiteenlopende toepassingsmogelijkheden.
  • Selectiegids
Type Onderdeelnaam Model Rang Lineariteit Herhaalbaarheid Uitvoer Beschermingsgraad
Gecombineerd sondetype Versterker LVA-ESJBI4D1M / / / 4-20mA stroom, drievoudige digitale uitgang IP40
Sensorische sonde LVR-VM15R01 0-15 mm ±0,2% vol
(25℃)
8 μm (25℃) / IP65
LVR-VM10R01 0-10 mm
LVR-VM5R01 0-5 mm
Geïntegreerd type Geïntegreerde sensor LVR-VM20R01 0-20 mm ±0,25% FS
(25℃)
8 μm (25℃) RS485
LVR-VM15R01 0-15 mm
LVR-VM10R01 0-10 mm
LVR-VM5R01 0-5 mm
LVR-SVM10DR01 0-10 mm

 


Geplaatst op: 11-02-2025