LVDT-sensorer: et kraftig verktøy for planhetsdeteksjon

I det raskt utviklende landskapet innen industriproduksjon er planhet på produktoverflater en avgjørende indikator på produktkvalitet. Planhetsdeteksjon er mye brukt i ulike bransjer, som bilproduksjon, luftfart og elektronikk. Eksempler inkluderer planhetsinspeksjon av batterier eller mobiltelefonhus i bilindustrien, og planhetsinspeksjon av LCD-paneler i halvlederindustrien.

Tradisjonelle metoder for flathetsdeteksjon lider imidlertid av problemer som lav effektivitet og dårlig nøyaktighet. I motsetning til dette er LVDT-sensorer (Linear Variable Differential Transformer), med fordelene med høy presisjon, høy pålitelighet og friksjonsfri måling (for eksempel: LVDT-er bruker en probe for å kontakte objektoverflaten, og driver kjerneforskyvningen for å oppnå friksjonsfri og høypresisjonsmåling), nå mye brukt i moderne objektflathetsdeteksjon.

Driftsprinsipp:

LVDT er en elektromagnetisk induktiv sensor, og dens driftsprinsipp er basert på Faradays lov om elektromagnetisk induksjon. En LVDT består av en primærspole og to sekundærspoler, alle viklet rundt en ferromagnetisk kjerne. Når kjernen er i midtposisjon, er utgangsspenningene til de to sekundærspolene like store og motsatt fasede, noe som kansellerer hverandre ut og resulterer i en utgangsspenning på null. Når kjernen beveger seg aksialt, endres utgangsspenningene til de to sekundærspolene, og forskjellen er lineært proporsjonal med forskyvningen av kjernen. Ved å måle endringen i utgangsspenningen kan forskyvningen av kjernen måles nøyaktig.
 
LVDT-huset er vanligvis laget av et beskyttelsesdeksel i rustfritt stål, med et magnetisk skjermingslag med høy magnetisk permeabilitet og et fukttett lag pakket inn i midten. Dette gjør at det kan brukes i tøffe miljøer som sterke magnetfelt, høy strøm, fuktighet og støv. Noen LVDT-er av industrikvalitet bruker spesielle materialer (som keramiske tetninger eller Hastelloy-hus) og kan operere i høytemperaturmiljøer på 250 °C eller høytrykksmiljøer på 1000 bar.

Hovedfunksjoner i LVDT

Friksjonsfri måling:Det er normalt ingen fysisk kontakt mellom den bevegelige kjernen og spolestrukturen, noe som betyr at LVDT er en friksjonsfri enhet. Dette tillater bruk i kritiske målinger som ikke tåler friksjonsbelastning.

Ubegrenset mekanisk levetidFordi det normalt ikke er noen kontakt mellom LVDT-ens kjerne og spolestruktur, kan ingen deler gni mot hverandre eller slites ut, noe som gir LVDT-er en i hovedsak ubegrenset mekanisk levetid. Dette er spesielt viktig i applikasjoner med høy pålitelighet.

Uendelig oppløsningLVDT-er kan måle uendelig små endringer i kjerneposisjon fordi de opererer på elektromagnetiske koblingsprinsipper i en friksjonsfri struktur. Den eneste begrensningen på oppløsningen er støyen i signalbehandleren og oppløsningen på utgangsdisplayet.

Nullpunkts repeterbarhet:Plasseringen av en LVDTs iboende nullpunkt er ekstremt stabil og repeterbar, selv over det svært brede driftstemperaturområdet. Dette gjør at LVDT-er fungerer godt som nullposisjonssensorer i lukkede kontrollsystemer.

Avvisning på tvers av aksen:LVDT-er er svært følsomme for aksial bevegelse av kjernen og relativt ufølsomme for radial bevegelse. Dette gjør at LVDT-er kan brukes til å måle kjerner som ikke beveger seg i en presis rett linje.

Rask dynamisk respons:Fraværet av friksjon under vanlig drift gjør at en LVDT kan reagere veldig raskt på endringer i kjerneposisjonen. Den dynamiske responsen til en LVDT-sensor i seg selv er kun begrenset av treghetseffektene av kjernens lette masse.

Absolutt utgang:LVDT-utgangen er et analogt signal som er direkte relatert til posisjonen. Ved strømbrudd kan målingen gjenopptas uten omkalibrering (strømmen må slås på igjen for å oppnå gjeldende forskyvningsverdi etter et strømbrudd).

Vanlig LVDT-applikasjon [Flathetsdeteksjon]:

  • Deteksjon av flathet på arbeidsstykkets overflateVed å berøre overflaten av et arbeidsstykke med en LVDT-probe, kan høydevariasjoner på overflaten måles, og dermed vurdere dens flathet.
  • Deteksjon av flathet i metallplaterUnder produksjon av metallplater kan et array-LVDT-layout, kombinert med en automatisert skannemekanisme, oppnå full overflateplanhetskartlegging av store plater.
  • Deteksjon av flathet i skiver:I halvlederindustrien har flatheten til wafere en betydelig innvirkning på brikkens ytelse. LVDT-er kan brukes til å måle flatheten til waferoverflater presist. (Merk: Ved deteksjon av flathet i wafere må LVDT-en være utstyrt med lette sonder og en design med lav kontaktkraft, noe som gjør den egnet for scenarier der skade på overflaten ikke er tillatt.)

LANBAO LVDT-sensor anbefales

LVDT

 

  • Repeterbarhet på mikrometernivå
  • Flere områder tilgjengelig fra 5–20 mm
  • Omfattende utgangsalternativer, inkludert digitalt signal, analogt og 485.
  • Lavt trykk i følerhodet på 3 N, i stand til ikke-slipende deteksjon på begge metall- og glassoverflater.
  • Rike utvendige dimensjoner for å dekke ulike bruksområder.
  • Utvalgsguide
Type Delnavn Modell Rang Linearitet Repeterbarhet Produksjon Beskyttelsesgrad
Kombinert probetype Forsterker LVA-ESJBI4D1M / / / 4-20mA strøm, treveis digital utgang IP40
Følersonde LVR-VM15R01 0–15 mm ±0,2 % FS
(25℃)
8 μm (25 ℃) / IP65
LVR-VM10R01 0–10 mm
LVR-VM5R01 0–5 mm
Integrert type Integrert 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

 


Publisert: 11. februar 2025