LVDT sensors: a powerful tool for flatness detection

급속도로 발전하는 산업 생산 환경에서 제품 표면의 평탄도는 제품 품질을 나타내는 중요한 지표입니다. 평탄도 측정은 자동차 제조, 항공우주, 전자 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 자동차 산업에서 배터리나 휴대폰 하우징의 평탄도 검사, 반도체 산업에서 LCD 패널의 평탄도 검사 등이 그 예입니다.

그러나 기존의 평탄도 검출 방법은 낮은 효율과 정확도 저하라는 문제점을 안고 있습니다. 이와 대조적으로, LVDT(선형 가변 차동 변압기) 센서는 높은 정밀도, 높은 신뢰성, 그리고 마찰 없는 측정이라는 장점을 가지고 있습니다. (예: LVDT는 프로브를 물체 표면에 접촉시켜 코어 변위를 유도함으로써 마찰 없는 고정밀 측정을 달성합니다.) LVDT 센서는 현대 물체 평탄도 검출에 널리 사용되고 있습니다.

작동 원리:

LVDT는 전자기 유도 센서로, 작동 원리는 패러데이의 전자기 유도 법칙에 기반합니다. LVDT는 강자성 코어에 감긴 1차 코일과 2차 코일 두 개로 구성됩니다. 코어가 중앙에 있을 때, 두 2차 코일의 출력 전압은 크기가 같고 위상이 반대이므로 서로 상쇄되어 출력 전압은 0이 됩니다. 코어가 축 방향으로 이동하면 두 2차 코일의 출력 전압이 변하고, 그 차이는 코어의 변위에 선형적으로 비례합니다. 출력 전압의 변화를 측정함으로써 코어의 변위를 정확하게 측정할 수 있습니다.

LVDT 하우징은 일반적으로 스테인리스 스틸 보호 커버로 제작되며, 높은 투자율의 자기 차폐층과 중앙에 방습층이 감싸져 있습니다. 따라서 강한 자기장, 높은 전류, 습도, 먼지 등 혹독한 환경에서도 사용할 수 있습니다. 일부 산업용 LVDT는 특수 소재(예: 세라믹 씰 또는 하스텔로이 하우징)를 사용하여 250°C의 고온 환경 또는 1000bar의 고압 환경에서도 작동할 수 있습니다.

LVDT의 주요 특징

마찰 없는 측정:일반적으로 가동 코어와 코일 구조 사이에는 물리적 접촉이 없으므로 LVDT는 마찰이 없는 장치입니다. 따라서 마찰 하중을 견딜 수 없는 중요한 측정에 사용할 수 있습니다.

무한한 기계적 수명: LVDT의 코어와 코일 구조 사이에 일반적으로 접촉이 없으므로 어떤 부품도 서로 마찰되거나 마모될 수 없으며, LVDT의 기계적 수명은 본질적으로 무제한입니다. 이는 특히 고신뢰성 애플리케이션에서 중요합니다.

무한 해상도: LVDT는 마찰 없는 구조에서 전자기 결합 원리로 작동하기 때문에 코어 위치의 극히 작은 변화를 측정할 수 있습니다. 분해능에 대한 유일한 제한은 신호 컨디셔너의 노이즈와 출력 디스플레이의 분해능입니다.

널 포인트 반복성:LVDT의 본질적인 널 포인트 위치는 매우 넓은 작동 온도 범위에서도 매우 안정적이고 반복 가능합니다. 이로 인해 LVDT는 폐쇄 루프 제어 시스템에서 널 위치 센서로 좋은 성능을 발휘합니다.

교차축 거부:LVDT는 코어의 축 방향 이동에 매우 민감하고 반경 방향 이동에는 상대적으로 둔감합니다. 이를 통해 LVDT를 사용하면 정확한 직선으로 움직이지 않는 코어를 측정할 수 있습니다.

빠른 동적 응답:일반적인 작동 중에는 마찰이 발생하지 않으므로 LVDT는 코어 위치의 변화에 매우 빠르게 대응할 수 있습니다. LVDT 센서 자체의 동적 반응은 코어의 약간의 질량에 의한 관성 효과에 의해서만 제한됩니다.

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

LVDT 공통 [평탄도 검출] 응용 분야:

작업물 표면 평탄도 검출: LVDT 프로브를 작업물 표면에 접촉시키면 표면의 높이 변화를 측정하여 평탄도를 평가할 수 있습니다.
판금 평탄도 감지: 판금 생산 시, 자동 스캐닝 메커니즘과 결합된 배열형 LVDT 레이아웃을 통해 대형 판금의 전체 표면 평탄도 매핑을 달성할 수 있습니다.
웨이퍼 평탄도 감지:반도체 산업에서 웨이퍼의 평탄도는 칩 성능에 상당한 영향을 미칩니다. LVDT는 웨이퍼 표면의 평탄도를 정밀하게 측정하는 데 사용할 수 있습니다. (참고: 웨이퍼 평탄도 측정 시, LVDT는 가벼운 프로브와 낮은 접촉력 설계를 갖춰야 하므로 표면 손상이 허용되지 않는 환경에 적합합니다.)

LANBAO LVDT 센서 권장

마이크로미터 수준의 반복성
5-20mm의 다양한 범위 제공
디지털 신호, 아날로그 및 485를 포함한 포괄적인 출력 옵션.
3N 정도의 낮은 감지 헤드 압력으로 금속 유리 표면 모두에서 비마모성 감지가 가능합니다.
다양한 적용 공간에 맞는 풍부한 외부 치수.

선택 가이드

유형	부품 이름	모델	울렸다	선형성	반복성	산출	보호 등급
결합 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 감지 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

LVDT 센서: 평탄도 감지를 위한 강력한 도구