Датчики LVDT: мощный инструмент для определения плоскостности

В быстро развивающемся ландшафте промышленного производства плоскостность поверхностей продукта является важнейшим показателем качества продукта. Определение плоскостности широко используется в различных отраслях, таких как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность и электроника. Примерами служат проверка плоскостности аккумуляторов или корпусов мобильных телефонов в автомобильной промышленности, а также проверка плоскостности ЖК-панелей в полупроводниковой промышленности.

Однако традиционные методы обнаружения плоскостности страдают от таких проблем, как низкая эффективность и плохая точность. Напротив, датчики LVDT (линейно-регулируемый дифференциальный трансформатор), обладающие такими преимуществами, как высокая точность, высокая надежность и измерение без трения (например: LVDT используют зонд для контакта с поверхностью объекта, управляя смещением сердечника для достижения измерения без трения и высокой точности), в настоящее время широко используются в современных методах обнаружения плоскостности объектов.

Принцип работы:

LVDT — это электромагнитный индуктивный датчик, принцип работы которого основан на законе электромагнитной индукции Фарадея. LVDT состоит из первичной катушки и двух вторичных катушек, намотанных вокруг ферромагнитного сердечника. Когда сердечник находится в центральном положении, выходные напряжения двух вторичных катушек равны по величине и противоположны по фазе, компенсируя друг друга и приводя к нулевому выходному напряжению. Когда сердечник перемещается в осевом направлении, выходные напряжения двух вторичных катушек изменяются, и разница линейно пропорциональна смещению сердечника. Измеряя изменение выходного напряжения, можно точно измерить смещение сердечника.
 
Корпус LVDT обычно изготавливается из защитного кожуха из нержавеющей стали с магнитным экранирующим слоем с высокой магнитной проницаемостью и влагонепроницаемым слоем, обернутым в середине. 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 250 °C или высокого давления 1000 бар.

Основные характеристики LVDT

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

Неограниченный механический срок службы: Поскольку обычно между сердечником LVDT и структурой катушки нет контакта, никакие детали не могут тереться друг о друга или изнашиваться, что обеспечивает LVDT практически неограниченный механический срок службы. Это особенно важно в высоконадежных приложениях.

Бесконечное разрешение: LVDT могут измерять бесконечно малые изменения положения сердечника, поскольку они 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 работают в качестве датчиков нулевого положения в замкнутых системах управления.

Отклонение по поперечной оси: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 ограничен только инерционными эффектами небольшой массы сердечника.

Абсолютный выход:Выход LVDT представляет собой аналоговый сигнал, напрямую связанный с положением. В случае отключения питания измерение можно возобновить без повторной калибровки (необходимо снова включить питание, чтобы получить текущее значение смещения после отключения питания).

Распространенное применение LVDT [обнаружение плоскостности]:

  • Определение плоскостности поверхности заготовки: При контакте с поверхностью заготовки с помощью датчика LVDT можно измерить изменения высоты поверхности, тем самым оценив ее плоскостность.
  • Определение плоскостности листового металла: В процессе производства листового металла матричная компоновка 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 чипа. LVDT могут использоваться для точного измерения плоскостности поверхностей пластин. (Примечание: при определении плоскостности пластин LVDT должен быть оснащен легкими зондами и конструкцией с низким контактным усилием, что делает его пригодным для сценариев, где 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 сигнал и 485.
  • Низкое давление сенсорной головки — 3 Н, обеспечивает неабразивное обнаружение на металлических и стеклянных поверхностях.
  • Широкие внешние размеры позволяют подобрать модель для различных сфер применения.
  • Руководство по выбору
Тип Название детали Модель Позвонил Линейность Повторяемость Выход Степень защиты
Комбинированный тип зонда Усилитель LVA-ESJBI4D1M / / / Ток 4-20 мА, трехканальный цифровой выход IP40
Зонд зондирования LVR-VM15R01 0-15мм ±0,2% полной шкалы
(25℃)
8 мкм (25℃) / IP65
LVR-VM10R01 0-10мм
LVR-VM5R01 0-5мм
Интегрированный тип Интегрированная система зондирования LVR-VM20R01 0-20мм ±0,25% полной шкалы
(25℃)
8 мкм (25℃) RS485
LVR-VM15R01 0-15мм
LVR-VM10R01 0-10мм
LVR-VM5R01 0-5мм
LVR-SVM10DR01 0-10мм

 


Время публикации: 11 февр. 2025 г.