חיישני LVDT: כלי רב עוצמה לגילוי שטוחות

בנוף המתפתח במהירות של ייצור תעשייתי, שטוחות פני השטח של מוצרים היא מדד מכריע לאיכות המוצר. זיהוי שטוחות נמצא בשימוש נרחב בתעשיות שונות, כגון ייצור רכב, תעופה וחלל ואלקטרוניקה. דוגמאות לכך כוללות בדיקת שטוחות של סוללות או מעטפות טלפונים ניידים בתעשיית הרכב, ובדיקת שטוחות של פאנלים LCD בתעשיית המוליכים למחצה.

עם זאת, שיטות מסורתיות לגילוי שטוחות סובלות מבעיות כגון יעילות נמוכה ודיוק ירוד. לעומת זאת, חיישני LVDT (שנאי דיפרנציאלי משתנה ליניארי), עם יתרונותיהם של דיוק גבוה, אמינות גבוהה ומדידה ללא חיכוך (לדוגמה: LVDTs משתמשים בגשוש כדי לגעת בפני השטח של האובייקט, מה שמניע את תזוזת הליבה כדי להשיג מדידה ללא חיכוך ובדיוק גבוה), נמצאים כיום בשימוש נרחב בגילוי שטוחות מודרני של אובייקטים.

עקרון הפעלה:

ה-LVDT הוא חיישן אינדוקטיבי אלקטרומגנטי, ועקרון הפעולה שלו מבוסס על חוק פאראדיי לאינדוקציה אלקטרומגנטית. LVDT מורכב מסליל ראשוני ושני סלילים משניים, כולם מלופפים סביב ליבה פרומגנטית. כאשר הליבה נמצאת במיקום המרכז, מתחי המוצא של שני הסלילים המשניים שווים בגודלם ומנוגדים בפאזה, מבטלים זה את זה ומביאים למתח יציאה אפס. כאשר הליבה נעה בצורה צירית, מתחי המוצא של שני הסלילים המשניים משתנים, וההפרש הוא ביחס ליניארי לתזוזה של הליבה. על ידי מדידת השינוי במתח המוצא, ניתן למדוד במדויק את תזוזה של הליבה.
 
מארז ה-LVDT עשוי בדרך כלל מכיסוי מגן מפלדת אל-חלד, עם שכבת מיגון מגנטית בעלת חדירות מגנטית גבוהה ושכבה אטומה לחות עטופה באמצע. זה מאפשר שימוש בו בסביבות קשות כגון שדות מגנטיים חזקים, זרמים גבוהים, לחות ואבק. חלק מ-LVDT ברמה תעשייתית משתמשים בחומרים מיוחדים (כגון אטמים קרמיים או מארזים מסוג Hastelloy) ויכולים לפעול בסביבות טמפרטורה גבוהה של 250 מעלות צלזיוס או בסביבות לחץ גבוה של 1000 בר.

המאפיינים העיקריים של LVDT

מדידה ללא חיכוך:בדרך כלל אין מגע פיזי בין הליבה הנעה למבנה הסליל, כלומר ה-LVDT הוא מכשיר ללא חיכוך. זה מאפשר את השימוש בו במדידות קריטיות שאינן יכולות לסבול עומס חיכוך.

חיים מכניים בלתי מוגבליםמכיוון שבדרך כלל אין מגע בין ליבת ה-LVDT למבנה הסליל, אף חלק לא יכול להתחכך זה בזה או להתבלות, מה שנותן ל-LVDT אורך חיים מכני בלתי מוגבל למעשה. זה חשוב במיוחד ביישומים בעלי אמינות גבוהה.

רזולוציה אינסופיתLVDTs יכולים למדוד שינויים זעירים ביותר במיקום הליבה מכיוון שהם פועלים על עקרונות צימוד אלקטרומגנטי במבנה נטול חיכוך. המגבלה היחידה על הרזולוציה היא הרעש במרכך האותות והרזולוציה של תצוגת הפלט.

חזרתיות של נקודות אפס:מיקום נקודת האפס הפנימית של LVDT יציב ביותר וניתן לחזרה, אפילו בטווח טמפרטורות פעולה רחב מאוד. זה הופך את LVDTs לתפקוד טוב כחיישני מיקום אפס במערכות בקרה בלולאה סגורה.

דחיית ציר רוחב:LVDTs רגישים מאוד לתנועה צירית של הליבה ויחסית לא רגישים לתנועה רדיאלית. זה מאפשר להשתמש ב-LVDTs למדידת ליבות שאינן נעות בקו ישר מדויק.

תגובה דינמית מהירה:היעדר החיכוך במהלך פעולה רגילה מאפשר ל-LVDT להגיב מהר מאוד לשינויים במיקום הליבה. התגובה הדינמית של חיישן LVDT עצמו מוגבלת רק על ידי ההשפעות האינרציאליות של המסה הקלה של הליבה.

פלט מוחלט:פלט ה-LVDT הוא אות אנלוגי הקשור ישירות למיקום. במקרה של הפסקת חשמל, ניתן לחדש את המדידה ללא כיול מחדש (יש להפעיל מחדש את החשמל כדי לקבל את ערך התזוזה הנוכחי לאחר הפסקת חשמל).

יישום נפוץ של LVDT [זיהוי שטוחות]:

  • זיהוי שטוחות פני השטח של חומר העבודהעל ידי מגע עם פני השטח של חומר עבודה באמצעות גשש LVDT, ניתן למדוד את שינויי הגובה על פני השטח, ובכך להעריך את שטוחותו.
  • גילוי שטוחות יריעות מתכתבמהלך ייצור יריעות מתכת, מערך LVDT, בשילוב עם מנגנון סריקה אוטומטי, יכול להשיג מיפוי שטוחות של פני השטח מלאים של יריעות גדולות.
  • גילוי שטוחות פרוסה:בתעשיית המוליכים למחצה, לשטיחות של פרוסות סיליקון יש השפעה משמעותית על ביצועי השבב. ניתן להשתמש ב-LVDTs למדידה מדויקת של השטיחות של משטחי פרוסות סיליקון. (הערה: בזיהוי שטוחות פרוסות סיליקון, ה-LVDT צריך להיות מצויד בגשושים קלים ובעיצוב בעל כוח מגע נמוך, מה שהופך אותו מתאים לתרחישים בהם נזק למשטח אינו מותר.)

מומלץ חיישן LVDT של LANBAO

LVDT

 

  • חזרתיות ברמת מיקרומטר
  • טווחים מרובים זמינים מ-5-20 מ"מ
  • אפשרויות פלט מקיפות, כולל אות דיגיטלי, אנלוגי ו-485.
  • לחץ ראש חישה נמוך כמו 3N, מסוגל לגילוי לא שוחק על שני משטחי מתכת וזכוכית.
  • מידות חיצוניות עשירות המתאים למגוון יישומים.
  • מדריך בחירה
סוּג שם החלק דֶגֶם צלצל ליניאריות הֲדִירוּת תְפוּקָה דרגת הגנה
סוג בדיקה משולב מַגבֵּר LVA-ESJBI4D1M / / / זרם 4-20mA, שלוש דרכים פלט דיגיטלי IP40
גשש חישה LVR-VM15R01 0-15 מ"מ ±0.2%FS
(25 מעלות צלזיוס)
8 מיקרומטר (25 מעלות צלזיוס) / IP65
LVR-VM10R01 0-10 מ"מ
LVR-VM5R01 0-5 מ"מ
סוג משולב חיישן משולב LVR-VM20R01 0-20 מ"מ ±0.25%FS
(25 מעלות צלזיוס)
8 מיקרומטר (25 מעלות צלזיוס) RS485
LVR-VM15R01 0-15 מ"מ
LVR-VM10R01 0-10 מ"מ
LVR-VM5R01 0-5 מ"מ
LVR-SVM10DR01 0-10 מ"מ

 


זמן פרסום: 11 בפברואר 2025