เซ็นเซอร์ LVDT: เครื่องมืออันทรงพลังสำหรับการตรวจจับความเรียบ

ในภูมิทัศน์การผลิตเชิงอุตสาหกรรมที่พัฒนาอย่างรวดเร็ว ความเรียบของพื้นผิวผลิตภัณฑ์เป็นตัวบ่งชี้คุณภาพผลิตภัณฑ์ที่สำคัญ การตรวจจับความเรียบถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในหลากหลายอุตสาหกรรม เช่น การผลิตยานยนต์ การบินและอวกาศ และอิเล็กทรอนิกส์ ตัวอย่างเช่น การตรวจสอบความเรียบของแบตเตอรี่หรือเคสโทรศัพท์มือถือในอุตสาหกรรมยานยนต์ และการตรวจสอบความเรียบของแผง LCD ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

อย่างไรก็ตาม วิธีการตรวจจับความเรียบแบบเดิมมักประสบปัญหาต่างๆ เช่น ประสิทธิภาพต่ำและความแม่นยำต่ำ ในทางกลับกัน เซ็นเซอร์ LVDT (Linear Variable Differential Transformer) ซึ่งมีข้อได้เปรียบด้านความแม่นยำสูง ความน่าเชื่อถือสูง และการวัดแบบไร้แรงเสียดทาน (ตัวอย่างเช่น LVDT ใช้หัววัดสัมผัสกับพื้นผิวของวัตถุ ขับเคลื่อนการเคลื่อนที่ของแกนกลางเพื่อให้ได้การวัดแบบไร้แรงเสียดทานและความแม่นยำสูง) กำลังถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการตรวจจับความเรียบของวัตถุสมัยใหม่

หลักการทำงาน:

LVDT เป็นเซ็นเซอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า หลักการทำงานเป็นไปตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ LVDT ประกอบด้วยขดลวดปฐมภูมิหนึ่งขดลวดและขดลวดทุติยภูมิสองขดลวดพันรอบแกนเฟอร์โรแมกเนติก เมื่อแกนอยู่ในตำแหน่งกึ่งกลาง แรงดันไฟฟ้าขาออกของขดลวดทุติยภูมิทั้งสองจะมีขนาดเท่ากันและมีเฟสตรงข้ามกัน หักล้างกัน ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าขาออกมีค่าเป็นศูนย์ เมื่อแกนเคลื่อนที่ตามแนวแกน แรงดันไฟฟ้าขาออกของขดลวดทุติยภูมิทั้งสองจะเปลี่ยนแปลง และความแตกต่างจะแปรผันเป็นสัดส่วนเชิงเส้นกับการเคลื่อนที่ของแกน การวัดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าขาออกทำให้สามารถวัดการเคลื่อนที่ของแกนได้อย่างแม่นยำ
 
โดยทั่วไปแล้วตัวเรือน LVDT ทำจากฝาครอบป้องกันที่ทำจากสแตนเลสสตีล พร้อมชั้นป้องกันแม่เหล็กที่มีความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กสูง และชั้นป้องกันความชื้นหุ้มอยู่ตรงกลาง ซึ่งทำให้สามารถใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น สนามแม่เหล็กแรงสูง กระแสไฟฟ้าแรงสูง ความชื้น และฝุ่นละออง ตัวเรือน LVDT ระดับอุตสาหกรรมบางรุ่นใช้วัสดุพิเศษ (เช่น ซีลเซรามิกหรือตัวเรือน Hastelloy) และสามารถทำงานในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูง 250°C หรือสภาพแวดล้อมแรงดันสูง 1,000 บาร์

คุณสมบัติหลักของ LVDT

การวัดแบบไร้แรงเสียดทาน:โดยปกติแล้วจะไม่มีการสัมผัสทางกายภาพระหว่างแกนเคลื่อนที่และโครงสร้างคอยล์ ซึ่งหมายความว่า LVDT เป็นอุปกรณ์ที่ไม่มีแรงเสียดทาน ซึ่งทำให้สามารถใช้ในการวัดที่สำคัญซึ่งไม่สามารถทนต่อการโหลดแรงเสียดทานได้

ชีวิตเครื่องจักรที่ไม่จำกัด:เนื่องจากปกติแล้วจะไม่มีการสัมผัสกันระหว่างแกนของ LVDT และโครงสร้างคอยล์ จึงไม่มีชิ้นส่วนใดที่จะเสียดสีหรือสึกหรอ ทำให้ LVDT มีอายุการใช้งานเชิงกลที่แทบจะไม่มีขีดจำกัด ซึ่งสิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในแอปพลิเคชันที่มีความน่าเชื่อถือสูง

ความละเอียดอนันต์:LVDT สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในตำแหน่งแกนได้ เนื่องจากทำงานบนหลักการเชื่อมต่อแม่เหล็กไฟฟ้าในโครงสร้างที่ปราศจากแรงเสียดทาน ข้อจำกัดเดียวของความละเอียดคือสัญญาณรบกวนในตัวปรับสัญญาณและความละเอียดของจอแสดงผลเอาต์พุต

ความสามารถในการทำซ้ำจุดศูนย์:ตำแหน่งของจุดศูนย์ภายในของ LVDT นั้นมีเสถียรภาพอย่างยิ่งและสามารถทำซ้ำได้ แม้จะอยู่ในช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้างมากก็ตาม ซึ่งทำให้ LVDT ทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์ตำแหน่งศูนย์ในระบบควบคุมแบบวงปิดได้ดี

การปฏิเสธแกนไขว้:LVDT มีความไวต่อการเคลื่อนที่ตามแนวแกนของแกนกลางมาก และค่อนข้างไม่ไวต่อการเคลื่อนที่ในแนวรัศมี ซึ่งทำให้สามารถใช้ LVDT เพื่อวัดแกนกลางที่ไม่ได้เคลื่อนที่เป็นเส้นตรงที่แม่นยำได้

การตอบสนองแบบไดนามิกที่รวดเร็ว:การไม่มีแรงเสียดทานระหว่างการทำงานปกติทำให้ LVDT ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งแกนได้อย่างรวดเร็ว การตอบสนองแบบไดนามิกของเซ็นเซอร์ LVDT เองนั้นจำกัดเฉพาะผลเฉื่อยของมวลเล็กน้อยของแกนเท่านั้น

ผลลัพธ์สัมบูรณ์:สัญญาณเอาต์พุต LVDT เป็นสัญญาณแอนะล็อกที่สัมพันธ์โดยตรงกับตำแหน่ง หากไฟฟ้าดับ สามารถทำการวัดต่อได้โดยไม่ต้องปรับเทียบใหม่ (ต้องเปิดเครื่องอีกครั้งเพื่อให้ได้ค่าการกระจัดปัจจุบันหลังจากไฟฟ้าดับ)

แอปพลิเคชัน LVDT ทั่วไป [การตรวจจับความเรียบ]:

  • การตรวจจับความเรียบของพื้นผิวชิ้นงาน:การสัมผัสพื้นผิวชิ้นงานด้วยหัววัด LVDT จะทำให้สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงความสูงบนพื้นผิวได้ จึงสามารถประเมินความเรียบของชิ้นงานได้
  • การตรวจจับความเรียบของแผ่นโลหะ:ในระหว่างการผลิตแผ่นโลหะ การจัดวาง LVDT แบบเรียงแถวร่วมกับกลไกการสแกนอัตโนมัติ สามารถทำการสร้างแผนที่ความเรียบของแผ่นโลหะขนาดใหญ่ได้ทั่วทั้งพื้นผิว
  • การตรวจจับความเรียบของเวเฟอร์:ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ความเรียบของเวเฟอร์มีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของชิป LVDT สามารถนำมาใช้เพื่อวัดความเรียบของพื้นผิวเวเฟอร์ได้อย่างแม่นยำ (หมายเหตุ: ในการตรวจจับความเรียบของเวเฟอร์ LVDT จำเป็นต้องติดตั้งหัววัดน้ำหนักเบาและการออกแบบให้มีแรงสัมผัสต่ำ จึงเหมาะสำหรับสถานการณ์ที่พื้นผิวจะไม่เกิดความเสียหาย)

แนะนำเซ็นเซอร์ LVDT ของ LANBAO

แอลวีดีที

 

  • ความสามารถในการทำซ้ำได้ในระดับไมโครมิเตอร์
  • มีให้เลือกหลายช่วงตั้งแต่ 5-20 มม.
  • ตัวเลือกเอาท์พุตที่ครอบคลุม รวมถึงสัญญาณดิจิตอล แอนะล็อก และ 485
  • แรงดันหัวตรวจจับต่ำถึง 3N สามารถตรวจจับได้แบบไม่เกิดการเสียดสีบนพื้นผิวกระจกโลหะทั้งสองชนิด
  • มิติภายนอกที่กว้างขวางเพื่อตอบสนองพื้นที่การใช้งานที่หลากหลาย
  • คู่มือการเลือก
พิมพ์ ชื่อชิ้นส่วน แบบอย่าง รัง ความเป็นเส้นตรง ความสามารถในการทำซ้ำ เอาท์พุต เกรดการป้องกัน
ประเภทหัววัดแบบผสม เครื่องขยายเสียง LVA-ESJBI4D1M / / / กระแสไฟ 4-20mA เอาต์พุตดิจิตอลสามทาง IP40
หัววัดการตรวจจับ LVR-VM15R01 0-15 มม. ±0.2% เอฟเอส
(25℃)
8ไมโครเมตร (25℃) / IP65
LVR-VM10R01 0-10 มม.
LVR-VM5R01 0-5 มม.
ประเภทบูรณาการ เซ็นเซอร์ตรวจจับแบบบูรณาการ LVR-VM20R01 0-20 มม. ±0.25% เอฟเอส
(25℃)
8ไมโครเมตร (25℃) RS485
LVR-VM15R01 0-15 มม.
LVR-VM10R01 0-10 มม.
LVR-VM5R01 0-5 มม.
LVR-SVM10DR01 0-10 มม.

 


เวลาโพสต์: 11 ก.พ. 2568