Датчики LVDT: мощный инструмент для определения плоскостности.

В условиях стремительного развития промышленного производства плоскостность поверхностей изделий является важнейшим показателем их качества. Контроль плоскостности широко используется в различных отраслях, таких как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность и электроника. Примерами могут служить проверка плоскостности батарей или корпусов мобильных телефонов в автомобильной промышленности, а также проверка плоскостности ЖК-панелей в полупроводниковой промышленности.

Однако традиционные методы определения плоскостности страдают от таких проблем, как низкая эффективность и плохая точность. В отличие от них, датчики LVDT (линейные дифференциальные трансформаторы переменного тока) с их преимуществами высокой точности, надежности и измерения без трения (например, LVDT используют зонд для контакта с поверхностью объекта, приводящий в движение перемещение сердечника для достижения измерения без трения и высокой точности) в настоящее время широко используются в современных методах определения плоскостности объектов.

Принцип работы:

Датчик LVDT — это электромагнитный индуктивный датчик, принцип работы которого основан на законе электромагнитной индукции Фарадея. LVDT состоит из первичной обмотки 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, взаимно компенсируя друг друга и приводя к нулевому выходному напряжению. При осевом перемещении сердечника выходные напряжения двух вторичных обмоток изменяются, и эта разница линейно пропорциональна перемещению сердечника. Измеряя изменение выходного напряжения, можно точно определить перемещение сердечника.
 
Корпус LVDT обычно изготавливается из защитной крышки из нержавеющей стали, с магнитоэкранирующим слоем с высокой магнитной проницаемостью и влагозащитным слоем посередине. Это позволяет использовать его в суровых условиях, таких как сильные магнитные поля, высокие токи, влажность и пыль. Некоторые промышленные LVDT используют специальные материалы (например, керамические уплотнения или корпуса из сплава Hastelloy) и могут работать в условиях высоких температур до 250°C или высокого давления до 1000 бар.

Основные характеристики LVDT

Измерение без трения:Как правило, между подвижным сердечником и катушкой отсутствует физический контакт, что означает, что LVDT является устройством без трения. Это позволяет использовать его в критически важных измерениях, которые не допускают трения.

Неограниченный механический срок службыПоскольку между сердечником и обмоткой LVDT обычно нет контакта, никакие детали не могут тереться друг о друга или изнашиваться, что обеспечивает LVDT практически неограниченный механический срок службы. Это особенно важно в приложениях с высокой надежностью.

Бесконечное разрешение: Линейные датчики перемещения (LVDT) способны измерять мельчайшие изменения положения сердечника, поскольку работают на основе принципов электромагнитной связи в конструкции без трения. Единственным ограничением разрешения является шум в преобразователе сигнала и разрешение выходного дисплея.

Повторяемость нулевой точки:Положение внутренней нулевой точки линейного преобразователя перемещения (LVDT) чрезвычайно стабильно и воспроизводимо, даже в очень широком диапазоне рабочих температур. Это позволяет LVDT хорошо работать в качестве датчиков нулевого положения в системах управления с обратной связью.

Отклонение по поперечной оси:Датчики перемещения по линейному закону (LVDT) очень чувствительны к осевому перемещению керна и относительно нечувствительны к радиальному перемещению. Это позволяет использовать LVDT для измерения параметров керна, который не движется по точно прямой линии.

Быстрый динамический отклик:Отсутствие трения в обычном режиме работы позволяет LVDT очень быстро реагировать на изменения положения сердечника. Динамический отклик самого датчика LVDT ограничен только инерционным воздействием небольшой массы сердечника.

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

Типичное применение LVDT [для определения плоскостности]:

  • Определение плоскостности поверхности заготовкиПрикоснувшись к поверхности заготовки датчиком LVDT, можно измерить изменения высоты поверхности и, таким образом, оценить ее плоскостность.
  • Обнаружение плоскостности листового металлаВ процессе производства листового металла использование массива линейных преобразователей перемещения (LVDT) в сочетании с автоматизированным механизмом сканирования позволяет получить полную карту плоскостности поверхности листов больших размеров.
  • Определение плоскостности пластины:В полупроводниковой промышленности плоскостность кремниевых пластин оказывает существенное влияние на производительность чипов. Для точного измерения плоскостности поверхности пластин можно использовать линейные датчики перемещения (LVDT). (Примечание: При измерении плоскостности пластин LVDT должен быть оснащен легкими зондами и иметь конструкцию с низким усилием контакта, что делает его подходящим для сценариев, где повреждение поверхности недопустимо.)

Рекомендуется использовать датчик LANBAO LVDT.

LVDT

 

  • Повторяемость на микрометровом уровне
  • Доступны различные диапазоны размеров от 5 до 20 мм.
  • Широкий выбор вариантов вывода, включая цифровой сигнал, аналоговый сигнал и сигнал 485.
  • Низкое давление измерительной головки (всего 3 Н), позволяющее проводить неабразивное обнаружение как металлических, так и стеклянных поверхностей.
  • Широкие габаритные размеры позволяют использовать их в различных помещениях.
  • Руководство по выбору
Тип Название детали Модель Ранг Линейность Повторяемость Выход Степень защиты
Тип комбинированного зонда Усилитель LVA-ESJBI4D1M / / / Ток 4-20 мА, трехканальный цифровой выход. IP40
Датчик LVR-VM15R01 0-15 мм ±0,2%FS
(25℃)
8 мкм (25℃) / IP65
LVR-VM10R01 0-10 мм
LVR-VM5R01 0-5 мм
Интегрированный тип Встроенный датчик LVR-VM20R01 0-20 мм ±0,25%FS
(25℃)
8 мкм (25℃) RS485
LVR-VM15R01 0-15 мм
LVR-VM10R01 0-10 мм
LVR-VM5R01 0-5 мм
LVR-SVM10DR01 0-10 мм

 


Дата публикации: 11 февраля 2025 г.