Датчики LVDT: мощный инструмент для определения плоскостности

В стремительно развивающемся промышленном производстве плоскостность поверхностей изделий является важнейшим показателем их качества. Контроль плоскостности широко применяется в различных отраслях, таких как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность и электроника. Примерами служат проверка плоскостности аккумуляторов и корпусов мобильных телефонов в автомобильной промышленности, а также проверка плоскостности ЖК-панелей в полупроводниковой промышленности.

Однако традиционные методы определения плоскостности страдают от таких недостатков, как низкая эффективность и точность. В отличие от них, датчики LVDT (линейно-регулируемый дифференциальный трансформатор), обладающие такими преимуществами, как высокая точность, надежность и отсутствие трения при измерении (например, датчики LVDT используют зонд для контакта с поверхностью объекта, обеспечивая перемещение сердечника для достижения отсутствия трения и высокой точности измерения), в настоящее время широко используются для современных методов определения плоскостности объектов.

Принцип работы:

LVDT — это электромагнитный индуктивный датчик, принцип действия которого основан на законе электромагнитной индукции Фарадея. LVDT состоит из первичной и двух вторичных обмоток, намотанных вокруг ферромагнитного сердечника. Когда сердечник находится в центральном положении, выходные напряжения двух вторичных обмоток равны по величине и противоположны по фазе, компенсируя друг друга и приводя к нулевому выходному напряжению. При осевом перемещении сердечника выходные напряжения двух вторичных обмоток изменяются, причем эта разница линейно пропорциональна смещению сердечника. Измеряя изменение выходного напряжения, можно точно измерить смещение сердечника.
 
Корпус LVDT обычно состоит из защитного кожуха из нержавеющей стали с магнитоэкранирующим слоем с высокой магнитной проницаемостью и влагонепроницаемым слоем, расположенным посередине. Это позволяет использовать его в суровых условиях, таких как сильные магнитные поля, высокие токи, влажность и пыль. Некоторые промышленные LVDT-датчики изготавливаются из специальных материалов (например, керамические уплотнения или корпуса из сплава Хастеллой) и могут работать при высоких температурах до 250 °C и давлении до 1000 бар.

Основные характеристики LVDT

Измерение без трения:Обычно между подвижным сердечником и структурой катушки отсутствует физический контакт, что означает, что LVDT является устройством без трения. Это позволяет использовать его в критических измерениях, где недопустима нагрузка трения.

Неограниченный механический ресурс: Поскольку обычно между сердечником LVDT и структурой катушки нет контакта, никакие части не трутся друг о друга и не изнашиваются, что обеспечивает LVDT практически неограниченный механический срок службы. Это особенно важно в высоконадежных приложениях.

Бесконечное разрешение: LVDT-датчики способны измерять бесконечно малые изменения положения сердечника, поскольку работают по принципу электромагнитной связи в конструкции без трения. Единственным ограничением разрешения является шум в преобразователе сигнала и разрешение выходного дисплея.

Повторяемость нулевой точки:Местоположение собственной нулевой точки LVDT чрезвычайно стабильно и повторяемо даже в очень широком диапазоне рабочих температур. Благодаря этому LVDT прекрасно подходят в качестве датчиков нулевого положения в системах управления с обратной связью.

Поперечно-осевое отклонение:LVDT очень чувствительны к осевому перемещению сердечника и относительно нечувствительны к радиальному перемещению. Это позволяет использовать LVDT для измерения сердечников, которые не движутся по точной прямой линии.

Быстрый динамический отклик:Отсутствие трения во время обычной работы позволяет LVDT очень быстро реагировать на изменения положения сердечника. Динамический отклик самого датчика LVDT ограничивается только инерционными эффектами небольшой массы сердечника.

Абсолютный выход:Выходной сигнал LVDT представляет собой аналоговый сигнал, напрямую связанный с положением. В случае отключения питания измерение можно возобновить без повторной калибровки (для получения текущего значения смещения после отключения питания необходимо снова включить питание).

Распространенное применение LVDT [определение плоскостности]:

  • Определение плоскостности поверхности заготовки: При контакте с поверхностью заготовки с помощью датчика LVDT можно измерить изменения высоты на поверхности, тем самым оценивая ее плоскостность.
  • Определение плоскостности листового металла: В процессе производства листового металла матричная схема LVDT в сочетании с автоматизированным механизмом сканирования позволяет добиться полной проверки плоскостности поверхности листов большого размера.
  • Определение плоскостности пластины:В полупроводниковой промышленности плоскостность пластин оказывает существенное влияние на производительность микросхем. LVDT-датчики могут использоваться для точного измерения плоскостности поверхности пластин. (Примечание: для контроля плоскостности пластин LVDT-датчик должен быть оснащён лёгкими датчиками и конструкцией с низким контактным усилием, что делает его пригодным для случаев, когда повреждение поверхности недопустимо.)

Рекомендуется датчик LVDT LANBAO

ЛВДТ

 

  • Повторяемость на уровне микрометра
  • Доступны различные диапазоны от 5 до 20 мм
  • Широкие возможности вывода, включая цифровой сигнал, аналоговый и 485.
  • Низкое давление сенсорной головки 3 Н, возможность неабразивного обнаружения на поверхностях как металла, так и стекла.
  • Широкие внешние размеры позволяют использовать его в различных областях применения.
  • Руководство по выбору
Тип Название детали Модель Позвонил Линейность Повторяемость Выход Степень защиты
Комбинированный тип зонда Усилитель ЛВА-ESJBI4D1M / / / Ток 4-20 мА, трехканальный цифровой выход IP40
Чувствительный зонд ЛВР-VM15R01 0-15 мм ±0,2% полной шкалы
(25℃)
8 мкм (25℃) / IP65
ЛВР-VM10R01 0-10 мм
ЛВР-VM5R01 0-5 мм
Интегрированный тип Интегрированная система датчиков ЛВР-VM20R01 0-20 мм ±0,25% полной шкалы
(25℃)
8 мкм (25℃) RS485
ЛВР-VM15R01 0-15 мм
ЛВР-VM10R01 0-10 мм
ЛВР-VM5R01 0-5 мм
LVR-SVM10DR01 0-10 мм

 


Время публикации: 11 февраля 2025 г.