LVDT senzory: výkonný nástroj na detekciu rovinnosti

V rýchlo sa rozvíjajúcom prostredí priemyselnej výroby je rovinnosť povrchov výrobkov kľúčovým ukazovateľom ich kvality. Detekcia rovinnosti sa široko používa v rôznych odvetviach, ako je automobilový priemysel, letecký priemysel a elektronika. Medzi príklady patrí kontrola rovinnosti batérií alebo krytov mobilných telefónov v automobilovom priemysle a kontrola rovinnosti LCD panelov v polovodičovom priemysle.

Tradičné metódy detekcie rovinnosti však trpia problémami, ako je nízka účinnosť a nízka presnosť. Naproti tomu senzory LVDT (lineárny variabilný diferenciálny transformátor) s výhodami vysokej presnosti, vysokej spoľahlivosti a merania bez trenia (napríklad: LVDT používajú sondu na kontakt s povrchom objektu, ktorá poháňa posun jadra na dosiahnutie merania bez trenia a vysokej presnosti) sa v súčasnosti široko používajú v modernej detekcii rovinnosti objektov.

Princíp fungovania:

LVDT je ​​elektromagnetický indukčný senzor a jeho princíp fungovania je založený na Faradayovom zákone elektromagnetickej indukcie. LVDT pozostáva z primárnej cievky a dvoch sekundárnych cievok, všetky navinuté okolo feromagnetického jadra. Keď je jadro v stredovej polohe, výstupné napätia oboch sekundárnych cievok sú rovnakej veľkosti a opačné vo fáze, čím sa navzájom rušia a výsledkom je nulové výstupné napätie. Keď sa jadro pohybuje axiálne, výstupné napätia oboch sekundárnych cievok sa menia a rozdiel je lineárne úmerný posunutiu jadra. Meraním zmeny výstupného napätia je možné presne zmerať posunutie jadra.
 
Kryt LVDT je ​​typicky vyrobený z ochranného krytu z nehrdzavejúcej ocele s magnetickou tieniacou vrstvou s vysokou magnetickou permeabilitou a vrstvou odolnou voči vlhkosti obalenou uprostred. To umožňuje jeho použitie v náročných prostrediach, ako sú silné magnetické polia, vysoké prúdy, vlhkosť a prach. Niektoré priemyselné LVDT používajú špeciálne materiály (ako sú keramické tesnenia alebo kryty z Hastelloyu) a môžu pracovať v prostredí s vysokou teplotou 250 °C alebo vysokým tlakom 1 000 barov.

Hlavné vlastnosti LVDT

Meranie bez trenia:Medzi pohyblivým jadrom a cievkovou štruktúrou zvyčajne nedochádza k fyzickému kontaktu, čo znamená, že LVDT je ​​zariadenie bez trenia. To umožňuje jeho použitie v kritických meraniach, ktoré netolerujú trecie zaťaženie.

Neobmedzená mechanická životnosťPretože medzi jadrom a cievkou LVDT zvyčajne nedochádza ku kontaktu, žiadne časti sa nemôžu trieť ani opotrebovávať, čo dáva LVDT v podstate neobmedzenú mechanickú životnosť. To je obzvlášť dôležité vo vysoko spoľahlivých aplikáciách.

Nekonečné rozlíšenieLVDT dokážu merať nekonečne malé zmeny v polohe jadra, pretože fungujú na princípe elektromagnetickej väzby v štruktúre bez trenia. Jediným obmedzením rozlíšenia je šum v kondicionéri signálu a rozlíšenie výstupného displeja.

Opakovateľnosť nulového bodu:Poloha vnútorného nulového bodu LVDT je ​​extrémne stabilná a opakovateľná, a to aj v rámci veľmi širokého rozsahu prevádzkových teplôt. Vďaka tomu LVDT dobre fungujú ako snímače nulovej polohy v uzavretých riadiacich systémoch.

Odmietnutie naprieč osami:LVDT sú veľmi citlivé na axiálny pohyb jadra a relatívne necitlivé na radiálny pohyb. To umožňuje použitie LVDT na meranie jadier, ktoré sa nepohybujú presne v priamke.

Rýchla dynamická odozva:Absencia trenia počas bežnej prevádzky umožňuje LVDT veľmi rýchlo reagovať na zmeny polohy jadra. Dynamická odozva samotného LVDT senzora je obmedzená iba zotrvačnými účinkami malej hmotnosti jadra.

Absolútny výstup:Výstup LVDT je ​​analógový signál priamo súvisiaci s polohou. Ak dôjde k výpadku napájania, meranie je možné obnoviť bez rekalibrácie (na získanie aktuálnej hodnoty posunutia po výpadku napájania je potrebné napájanie znova zapnúť).

Bežná aplikácia LVDT [detekcia rovinnosti]:

  • Detekcia rovinnosti povrchu obrobkuKontaktom povrchu obrobku pomocou LVDT sondy je možné merať výškové zmeny na povrchu, a tým posúdiť jeho rovinnosť.
  • Detekcia rovinnosti plechovPočas výroby plechov dokáže usporiadané LVDT rozloženie v kombinácii s automatizovaným skenovacím mechanizmom dosiahnuť mapovanie rovinnosti celého povrchu plechov veľkých rozmerov.
  • Detekcia plochosti doštičky:V polovodičovom priemysle má rovinnosť doštičiek významný vplyv na výkon čipu. LVDT sa dajú použiť na presné meranie rovinnosti povrchov doštičiek. (Poznámka: Pri detekcii rovinnosti doštičiek musí byť LVDT vybavený ľahkými sondami a konštrukciou s nízkou kontaktnou silou, vďaka čomu je vhodný pre scenáre, kde nie je povolené poškodenie povrchu.)

Odporúčaný snímač LANBAO LVDT

LVDT

 

  • Opakovateľnosť na úrovni mikrometra
  • K dispozícii je viacero rozsahov od 5 do 20 mm
  • Komplexné možnosti výstupu vrátane digitálneho signálu, analógového a 485.
  • Nízky tlak snímacej hlavice až 3N, schopný detekcie neabrazívnych častí na kovových a sklenených povrchoch.
  • Bohaté vonkajšie rozmery pre rôzne aplikačné priestory.
  • Sprievodca výberom
Typ Názov dielu Model Zazvonil Linearita Opakovateľnosť Výstup Stupeň ochrany
Kombinovaný typ sondy Zosilňovač LVA-ESJBI4D1M / / / Prúd 4-20mA, trojcestný digitálny výstup IP40
Snímacia sonda LVR-VM15R01 0 – 15 mm ±0,2 % rozsahu
(25 ℃)
8 μm (25 ℃) / IP65
LVR-VM10R01 0 – 10 mm
LVR-VM5R01 0-5 mm
Integrovaný typ Integrovaná snímacia sonda LVR-VM20R01 0 – 20 mm ±0,25 % rozsahu
(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

 


Čas uverejnenia: 11. februára 2025