LVDT senzory: výkonný nástroj pro detekci rovinnosti

V rychle se rozvíjejícím prostředí průmyslové výroby je rovinnost povrchů výrobků klíčovým ukazatelem jejich kvality. Detekce rovinnosti se široce používá v různých odvětvích, jako je automobilový průmysl, letecký průmysl a elektronika. Mezi příklady patří kontrola rovinnosti baterií nebo krytů mobilních telefonů v automobilovém průmyslu a kontrola rovinnosti LCD panelů v polovodičovém průmyslu.

Tradiční metody detekce rovinnosti však trpí problémy, jako je nízká účinnost a nízká přesnost. Naproti tomu senzory LVDT (lineární variabilní diferenciální transformátor) se svými výhodami, jako je vysoká přesnost, vysoká spolehlivost a měření bez tření (například: LVDT používají sondu ke kontaktu s povrchem objektu, která pohání posun jádra pro dosažení měření bez tření a vysoké přesnosti), se nyní široce používají v moderní detekci rovinnosti objektů.

Princip fungování:

LVDT je ​​elektromagnetický indukční senzor a jeho princip fungování je založen na Faradayově zákoně elektromagnetické indukce. LVDT se skládá z primární cívky a dvou sekundárních cívek, všechny navinuté kolem feromagnetického jádra. Když je jádro ve střední poloze, výstupní napětí obou sekundárních cívek je stejně velké a fázově opačné, což se vzájemně ruší a vede k nulovému výstupnímu napětí. Když se jádro pohybuje axiálně, výstupní napětí obou sekundárních cívek se mění a rozdíl je lineárně úměrný posunutí jádra. Měřením změny výstupního napětí lze přesně změřit posunutí jádra.
 
Pouzdro LVDT je ​​obvykle vyrobeno z ochranného krytu z nerezové oceli s magnetickou stínící vrstvou s vysokou magnetickou permeabilitou a vrstvou odolnou proti vlhkosti omotanou uprostřed. To umožňuje použití v náročných prostředích, jako jsou silná magnetická pole, vysoké proudy, vlhkost a prach. Některé průmyslové LVDT používají speciální materiály (jako jsou keramická těsnění nebo pouzdra z Hastelloyu) a mohou pracovat ve vysokoteplotním prostředí 250 °C nebo vysokotlakém prostředí 1000 barů.

Hlavní vlastnosti LVDT

Měření bez tření:Mezi pohyblivým jádrem a strukturou cívky obvykle nedochází k žádnému fyzickému kontaktu, což znamená, že LVDT je ​​zařízení bez tření. To umožňuje jeho použití v kritických měřeních, která netolerují třecí zatížení.

Neomezená mechanická životnostProtože mezi jádrem a cívkou LVDT obvykle nedochází ke kontaktu, žádné součásti se o sebe nemohou třít ani opotřebovávat, což dává LVDT v podstatě neomezenou mechanickou životnost. To je obzvláště důležité v aplikacích s vysokou spolehlivostí.

Nekonečné rozlišeníLVDT dokáží měřit nekonečně malé změny v poloze jádra, protože fungují na principu elektromagnetické vazby ve struktuře bez tření. Jediným omezením rozlišení je šum v kondicionéru signálu a rozlišení výstupního displeje.

Opakovatelnost nulového bodu:Poloha vnitřního nulového bodu LVDT je ​​extrémně stabilní a opakovatelná, a to i v rámci velmi širokého rozsahu provozních teplot. Díky tomu LVDT dobře fungují jako senzory nulové polohy v uzavřených řídicích systémech.

Odmítnutí napříč osami:LVDT jsou velmi citlivé na axiální pohyb jádra a relativně necitlivé na radiální pohyb. To umožňuje použití LVDT k měření jader, která se nepohybují přesně v přímce.

Rychlá dynamická odezva:Absence tření během běžného provozu umožňuje LVDT reagovat velmi rychle na změny polohy jádra. Dynamická odezva samotného LVDT senzoru je omezena pouze setrvačnými účinky malé hmotnosti jádra.

Absolutní výstup:Výstup LVDT je ​​analogový signál přímo související s polohou. Pokud dojde k výpadku napájení, měření lze obnovit bez rekalibrace (pro získání aktuální hodnoty posunutí po výpadku napájení je nutné napájení znovu zapnout).

Běžná aplikace LVDT [detekce rovinnosti]:

  • Detekce rovinnosti povrchu obrobkuKontaktem povrchu obrobku pomocí LVDT sondy lze měřit výškové odchylky na povrchu, a tím posoudit jeho rovinnost.
  • Detekce rovinnosti plechůBěhem výroby plechů může uspořádané LVDT rozvržení v kombinaci s automatizovaným skenovacím mechanismem dosáhnout mapování rovinnosti celého povrchu plechů velkých rozměrů.
  • Detekce plochosti destičky:V polovodičovém průmyslu má rovinnost destiček významný vliv na výkon čipu. LVDT lze použít k přesnému měření rovinnosti povrchů destiček. (Poznámka: Pro detekci rovinnosti destiček musí být LVDT vybaven lehkými sondami a konstrukcí s nízkou kontaktní silou, díky čemuž je vhodný pro situace, kdy není povoleno poškození povrchu.)

Doporučený senzor LANBAO LVDT

LVDT

 

  • Opakovatelnost na úrovni mikrometru
  • K dispozici je několik rozsahů od 5 do 20 mm
  • Komplexní možnosti výstupu, včetně digitálního signálu, analogového a 485.
  • Nízký tlak snímací hlavice až 3N, schopný detekce neabrazivních částic na kovových a skleněných površích.
  • Bohaté vnější rozměry pro splnění požadavků různých aplikačních prostor.
  • Průvodce výběrem
Typ Název součásti Model Zazvonil Linearita Opakovatelnost Výstup Stupeň ochrany
Kombinovaný typ sondy Zesilovač LVA-ESJBI4D1M / / / Proud 4-20mA, třícestný digitální výstup IP40
Snímací sonda LVR-VM15R01 0–15 mm ±0,2 % rozsahu
(25 °C)
8 μm (25 °C) / IP65
LVR-VM10R01 0–10 mm
LVR-VM5R01 0–5 mm
Integrovaný typ Integrovaná snímací sonda LVR-VM20R01 0–20 mm ±0,25 % rozsahu
(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

 


Čas zveřejnění: 11. února 2025