LVDT 센서: 평탄도 감지를 위한 강력한 도구

급속도로 발전하는 산업 생산 환경에서 제품 표면의 평탄도는 제품 품질을 판단하는 중요한 지표입니다. 평탄도 검사는 자동차 제조, 항공우주, 전자 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 예를 들어 자동차 산업에서는 배터리나 휴대폰 케이스의 평탄도 검사가, 반도체 산업에서는 LCD 패널의 평탄도 검사가 이에 해당합니다.

하지만 기존의 평탄도 검출 방법은 효율이 낮고 정확도가 떨어지는 등의 문제점을 가지고 있습니다. 이와 대조적으로, LVDT(선형 가변 차동 변환기) 센서는 높은 정밀도, 신뢰성, 그리고 마찰 없는 측정(예: LVDT는 프로브를 사용하여 물체 표면에 접촉하고 코어 변위를 구동함으로써 마찰 없이 고정밀 측정을 구현함)과 같은 장점을 바탕으로 현대 물체 평탄도 검출에 널리 사용되고 있습니다.

작동 원리:

LVDT는 전자기 유도 센서로, 패러데이의 전자기 유도 법칙을 기반으로 작동합니다. LVDT는 강자성 코어 주위에 감긴 1차 코일과 2개의 2차 코일로 구성됩니다. 코어가 중심 위치에 있을 때, 두 2차 코일의 출력 전압은 크기가 같고 위상이 반대이므로 서로 상쇄되어 출력 전압이 0이 됩니다. 코어가 축 방향으로 움직이면 두 2차 코일의 출력 전압이 변화하며, 그 차이는 코어의 변위에 비례합니다. 출력 전압의 변화를 측정함으로써 코어의 변위를 정확하게 측정할 수 있습니다.
 
LVDT 하우징은 일반적으로 스테인리스 스틸 보호 커버로 제작되며, 높은 자기 투과율을 가진 자기 차폐층과 방습층이 중간에 감싸져 있습니다. 이러한 구조 덕분에 강한 자기장, 고전류, 습도, 먼지와 같은 열악한 환경에서도 사용할 수 있습니다. 일부 산업용 LVDT는 특수 재질(예: 세라믹 씰 또는 하스텔로이 하우징)을 사용하여 250°C의 고온 환경이나 1000bar의 고압 환경에서도 작동 가능합니다.

LVDT의 주요 특징

마찰 없는 측정:일반적으로 가동 코어와 코일 구조 사이에 물리적 접촉이 없으므로 LVDT는 마찰이 없는 장치입니다. 따라서 마찰 부하를 허용할 수 없는 중요한 측정에 사용할 수 있습니다.

무제한 기계적 수명LVDT는 코어와 코일 구조 사이에 일반적으로 접촉이 없기 때문에 부품 간 마찰이나 마모가 발생하지 않아 기계적 수명이 사실상 무제한입니다. 이는 특히 높은 신뢰성이 요구되는 응용 분야에서 매우 중요합니다.

무한 해상도LVDT는 마찰이 없는 구조에서 전자기 결합 원리를 이용하여 작동하기 때문에 코어 위치의 극히 미세한 변화까지 측정할 수 있습니다. 해상도에 대한 유일한 제한은 신호 컨디셔너의 노이즈와 출력 디스플레이의 해상도입니다.

널 포인트 반복성:LVDT의 고유한 널 포인트 위치는 매우 넓은 작동 온도 범위에서도 극도로 안정적이고 반복 가능합니다. 이러한 특성 덕분에 LVDT는 폐루프 제어 시스템에서 널 위치 센서로 탁월한 성능을 발휘합니다.

교차축 거부:LVDT는 노심의 축 방향 움직임에 매우 민감하고 반경 방향 움직임에는 상대적으로 둔감합니다. 따라서 LVDT는 정확히 직선으로 움직이지 않는 노심도 측정하는 데 사용할 수 있습니다.

빠른 동적 응답:정상 작동 중 마찰이 없기 때문에 LVDT는 코어 위치 변화에 매우 빠르게 반응할 수 있습니다. LVDT 센서 자체의 동적 응답은 코어의 미미한 질량으로 인한 관성 효과에 의해서만 제한됩니다.

절대 출력:LVDT 출력은 위치와 직접적으로 관련된 아날로그 신호입니다. 정전이 발생하더라도 재보정 없이 측정을 재개할 수 있습니다 (정전 후 현재 변위 값을 얻으려면 전원을 다시 켜야 합니다).

LVDT의 일반적인 [평탄도 검출] 응용 분야:

  • 공작물 표면 평탄도 감지LVDT 프로브를 공작물 표면에 접촉시키면 표면의 높이 변화를 측정하여 평탄도를 평가할 수 있습니다.
  • 판금 평탄도 검사판금 생산 과정에서, 배열형 LVDT 배치와 자동 스캐닝 메커니즘을 결합하면 대형 판재의 전체 표면 평탄도 매핑을 구현할 수 있습니다.
  • 웨이퍼 평탄도 감지:반도체 산업에서 웨이퍼의 평탄도는 칩 성능에 상당한 영향을 미칩니다. LVDT(저전압 변위 검출기)는 웨이퍼 표면의 평탄도를 정밀하게 측정하는 데 사용될 수 있습니다. (참고: 웨이퍼 평탄도 측정 시 LVDT는 경량 프로브와 낮은 접촉력 설계가 필수적이며, 표면 손상이 허용되지 않는 환경에 적합합니다.)

LANBAO LVDT 센서 권장

LVDT

 

  • 마이크로미터 수준의 반복성
  • 5~20mm의 다양한 범위로 제공됩니다.
  • 디지털 신호, 아날로그 및 485를 포함한 다양한 출력 옵션을 제공합니다.
  • 3N의 낮은 감지 헤드 압력으로 금속과 유리 표면 모두에서 마모 없이 감지가 가능합니다.
  • 다양한 적용 공간에 맞춰 폭넓은 외부 치수를 제공합니다.
  • 선택 가이드
유형 부품명 모델 선형성 반복성 산출 보호 등급
복합 프로브 유형 증폭기 LVA-ESJBI4D1M / / / 4-20mA 전류, 3방향 디지털 출력 IP40
감지 프로브 LVR-VM15R01 0-15mm ±0.2%FS
(25℃)
8μm(25℃) / IP65
LVR-VM10R01 0-10mm
LVR-VM5R01 0-5mm
통합형 통합 센싱 프로브 LVR-VM20R01 0-20mm ±0.25%FS
(25℃)
8μm(25℃) RS485
LVR-VM15R01 0-15mm
LVR-VM10R01 0-10mm
LVR-VM5R01 0-5mm
LVR-SVM10DR01 0-10mm

 


게시 시간: 2025년 2월 11일