Senzori LVDT: un instrument puternic pentru detectarea planeității

În peisajul producției industriale, aflat în continuă evoluție, planeitatea suprafețelor produselor este un indicator crucial al calității produselor. Detectarea planeității este utilizată pe scară largă în diverse industrii, cum ar fi producția de automobile, industria aerospațială și electronica. Exemplele includ inspecția planeității bateriilor sau a carcaselor telefoanelor mobile în industria auto și inspecția planeității panourilor LCD în industria semiconductorilor.

Cu toate acestea, metodele tradiționale de detectare a planeității prezintă probleme precum eficiență scăzută și precizie slabă. În schimb, senzorii LVDT (Liniar Variable Differential Transformer), cu avantajele lor de precizie ridicată, fiabilitate ridicată și măsurare fără frecare (de exemplu: LVDT-urile utilizează o sondă pentru a contacta suprafața obiectului, acționând deplasarea miezului pentru a obține o măsurare fără frecare și de înaltă precizie), sunt acum utilizați pe scară largă în detectarea modernă a planeității obiectelor.

Principiu de funcționare:

LVDT-ul este un senzor inductiv electromagnetic, iar principiul său de funcționare se bazează pe legea lui Faraday a inducției electromagnetice. Un LVDT constă dintr-o bobină primară și două bobine secundare, toate înfășurate în jurul unui miez feromagnetic. Când miezul este în poziția centrală, tensiunile de ieșire ale celor două bobine secundare sunt egale în mărime și opuse în fază, anulându-se reciproc și rezultând o tensiune de ieșire zero. Când miezul se mișcă axial, tensiunile de ieșire ale celor două bobine secundare se modifică, iar diferența este liniar proporțională cu deplasarea miezului. Prin măsurarea modificării tensiunii de ieșire, deplasarea miezului poate fi măsurată cu precizie.
 
Carcasa unui LVDT este de obicei fabricată dintr-un capac protector din oțel inoxidabil, cu un strat de ecranare magnetică de înaltă permeabilitate magnetică și un strat impermeabil la umiditate înfășurat în mijloc. Acest lucru permite utilizarea în medii dure, cum ar fi câmpuri magnetice puternice, curenți mari, umiditate și praf. Unele LVDT-uri de calitate industrială utilizează materiale speciale (cum ar fi etanșări ceramice sau carcase Hastelloy) și pot funcționa în medii cu temperaturi ridicate de 250°C sau în medii cu presiune ridicată de 1000 bar.

Principalele caracteristici ale LVDT

Măsurare fără frecare:În mod normal, nu există contact fizic între miezul mobil și structura bobinei, ceea ce înseamnă că LVDT este un dispozitiv fără frecare. Acest lucru permite utilizarea sa în măsurători critice care nu pot tolera încărcarea prin frecare.

Durată de viață mecanică nelimitatăDeoarece în mod normal nu există contact între miezul LVDT-ului și structura bobinei, nicio piesă nu se poate freca sau uza, ceea ce oferă LVDT-urilor o durată de viață mecanică practic nelimitată. Acest lucru este deosebit de important în aplicațiile cu fiabilitate ridicată.

Rezoluție infinităLVDT-urile pot măsura modificări infinitezimale ale poziției miezului, deoarece funcționează pe principii de cuplare electromagnetică într-o structură fără frecare. Singura limitare a rezoluției este zgomotul din condiționarea semnalului și rezoluția afișajului de ieșire.

Repetabilitatea punctului nul:Poziția punctului nul intrinsec al unui LVDT este extrem de stabilă și repetabilă, chiar și în intervalul său foarte larg de temperatură de funcționare. Acest lucru face ca LVDT-urile să funcționeze bine ca senzori de poziție nulă în sistemele de control în buclă închisă.

Respingere transversală:LVDT-urile sunt foarte sensibile la mișcarea axială a miezului și relativ insensibile la mișcarea radială. Acest lucru permite utilizarea LVDT-urilor pentru a măsura miezuri care nu se mișcă într-o linie dreaptă precisă.

Răspuns dinamic rapid:Absența frecării în timpul funcționării obișnuite permite unui LVDT să răspundă foarte rapid la schimbările de poziție a miezului. Răspunsul dinamic al unui senzor LVDT în sine este limitat doar de efectele inerțiale ale masei ușoare a miezului.

Ieșire absolută:Ieșirea LVDT este un semnal analogic direct legat de poziție. Dacă apare o pană de curent, măsurarea poate fi reluată fără recalibrare (alimentarea trebuie repornită pentru a obține valoarea deplasării curente după o pană de curent).

Aplicație comună LVDT [Detecție planeitate]:

  • Detectarea planeității suprafeței piesei de prelucratPrin contactul suprafeței unei piese de prelucrat cu o sondă LVDT, se pot măsura variațiile de înălțime ale suprafeței, evaluând astfel planeitatea acesteia.
  • Detectarea planeității tablei metaliceÎn timpul producției de tablă metalică, o configurație LVDT în matrice, combinată cu un mecanism automat de scanare, poate realiza o cartografiere a planeității complete a tablelor de dimensiuni mari.
  • Detectarea planeității napolitane:În industria semiconductorilor, planeitatea napolitanelor are un impact semnificativ asupra performanței cipurilor. LVDT-urile pot fi utilizate pentru a măsura cu precizie planeitatea suprafețelor napolitanelor. (Notă: În detectarea planeității napolitanelor, LVDT-ul trebuie să fie echipat cu sonde ușoare și un design cu forță de contact redusă, ceea ce îl face potrivit pentru scenarii în care deteriorarea suprafeței nu este permisă.)

Senzor LANBAO LVDT recomandat

LVDT

 

  • Repetabilitate la nivel micrometric
  • Mai multe intervale disponibile de la 5 la 20 mm
  • Opțiuni complete de ieșire, inclusiv semnal digital, analogic și 485.
  • Presiune scăzută a capului de detectare de până la 3N, capabilă de detectare neabrazivă pe ambele suprafețe metalice și de sticlă.
  • Dimensiuni exterioare bogate pentru a se potrivi diverselor spații de aplicare.
  • Ghid de selecție
Tip Numele piesei Model A sunat Liniaritate Repetabilitate Ieșire Grad de protecție
Tip de sondă combinată Amplificator LVA-ESJBI4D1M / / / Curent 4-20mA, ieșire digitală pe trei căi IP40
Sondă de detectare LVR-VM15R01 0-15 mm ±0,2% din dimensiunea maximă
(25℃)
8μm (25℃) / IP65
LVR-VM10R01 0-10 mm
LVR-VM5R01 0-5 mm
Tip integrat Sondă de detectare integrată LVR-VM20R01 0-20 mm ±0,25% din dimensiunea maximă
(25℃)
8μm (25℃) RS485
LVR-VM15R01 0-15 mm
LVR-VM10R01 0-10 mm
LVR-VM5R01 0-5 mm
LVR-SVM10DR01 0-10 mm

 


Data publicării: 11 februarie 2025