เซ็นเซอร์ LVDT: เครื่องมืออันทรงพลังสำหรับการตรวจจับความเรียบ

ในภูมิทัศน์ของการผลิตภาคอุตสาหกรรมที่พัฒนาอย่างรวดเร็ว ความเรียบของพื้นผิวผลิตภัณฑ์เป็นตัวบ่งชี้คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่สำคัญ การตรวจจับความเรียบใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การผลิตยานยนต์ อวกาศ และอิเล็กทรอนิกส์ ตัวอย่างได้แก่ การตรวจสอบความเรียบของแบตเตอรี่หรือตัวเรือนโทรศัพท์มือถือในอุตสาหกรรมยานยนต์ และการตรวจสอบความเรียบของแผง LCD ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

อย่างไรก็ตาม วิธีการตรวจจับความเรียบแบบเดิมมักประสบปัญหา เช่น ประสิทธิภาพต่ำและความแม่นยำต่ำ ในทางกลับกัน เซ็นเซอร์ LVDT (Linear Variable Differential Transformer) ซึ่งมีข้อได้เปรียบด้านความแม่นยำสูง ความน่าเชื่อถือสูง และการวัดแบบไร้แรงเสียดทาน (ตัวอย่างเช่น LVDT ใช้โพรบเพื่อสัมผัสพื้นผิวของวัตถุ โดยขับเคลื่อนการเคลื่อนที่ของแกนกลางเพื่อให้ได้การวัดแบบไร้แรงเสียดทานและความแม่นยำสูง) ในปัจจุบันใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจจับความเรียบของวัตถุสมัยใหม่

หลักการทำงาน:

LVDT เป็นเซ็นเซอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า และหลักการทำงานนั้นอิงตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ LVDT ประกอบด้วยขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิสองขดลวด ซึ่งพันรอบแกนแม่เหล็ก เมื่อแกนอยู่ในตำแหน่งตรงกลาง แรงดันไฟฟ้าขาออกของขดลวดทุติยภูมิทั้งสองจะมีขนาดเท่ากันและมีเฟสตรงข้ามกัน โดยหักล้างกันเองและส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าขาออกเท่ากับศูนย์ เมื่อแกนเคลื่อนที่ตามแนวแกน แรงดันไฟฟ้าขาออกของขดลวดทุติยภูมิทั้งสองจะเปลี่ยนแปลง และความแตกต่างจะแปรผันตามการเคลื่อนตัวของแกนเชิงเส้น ด้วยการวัดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าขาออก ก็สามารถวัดการเคลื่อนตัวของแกนได้อย่างแม่นยำ
 
โดยทั่วไปตัวเรือน LVDT จะทำมาจากฝาครอบป้องกันสแตนเลสพร้อมชั้นป้องกันแม่เหล็กที่มีความสามารถในการซึมผ่านแม่เหล็กสูงและชั้นป้องกันความชื้นหุ้มอยู่ตรงกลาง ซึ่งทำให้สามารถใช้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น สนามแม่เหล็กแรงสูง กระแสไฟฟ้าสูง ความชื้น และฝุ่นละออง LVDT เกรดอุตสาหกรรมบางรุ่นใช้วัสดุพิเศษ (เช่น ซีลเซรามิกหรือตัวเรือน Hastelloy) และสามารถทำงานในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูง 250°C หรือสภาพแวดล้อมแรงดันสูง 1,000 บาร์

คุณสมบัติหลักของ LVDT

การวัดแบบไร้แรงเสียดทาน:โดยปกติแล้วจะไม่มีการสัมผัสทางกายภาพระหว่างแกนที่เคลื่อนที่ได้และโครงสร้างขดลวด ซึ่งหมายความว่า LVDT เป็นอุปกรณ์ที่ไม่มีแรงเสียดทาน ซึ่งทำให้สามารถใช้ในการวัดที่สำคัญซึ่งไม่สามารถทนต่อการโหลดแรงเสียดทานได้

อายุการใช้งานเครื่องจักรที่ไม่จำกัด:เนื่องจากปกติแล้วจะไม่มีการสัมผัสกันระหว่างแกนของ LVDT และโครงสร้างขดลวด จึงไม่มีชิ้นส่วนใดที่จะถูกันหรือสึกหรอ ทำให้ LVDT มีอายุการใช้งานทางกลที่แทบไม่มีขีดจำกัด ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในแอพพลิเคชั่นที่มีความน่าเชื่อถือสูง

ความละเอียดที่ไม่มีที่สิ้นสุด:LVDT สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในตำแหน่งแกนได้ เนื่องจากทำงานบนหลักการเชื่อมต่อแม่เหล็กไฟฟ้าในโครงสร้างที่ปราศจากแรงเสียดทาน ข้อจำกัดด้านความละเอียดเพียงประการเดียวคือสัญญาณรบกวนในตัวปรับสัญญาณและความละเอียดของจอแสดงผลเอาต์พุต

ความสามารถในการทำซ้ำจุดว่าง:ตำแหน่งของจุดว่างภายในของ LVDT มีเสถียรภาพสูงและทำซ้ำได้ แม้จะอยู่ในช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้างมากก็ตาม สิ่งนี้ทำให้ LVDT ทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์ตำแหน่งว่างในระบบควบคุมแบบวงปิดได้ดี

การปฏิเสธแกนไขว้:LVDT มีความอ่อนไหวต่อการเคลื่อนไหวตามแนวแกนของแกนกลางมาก และค่อนข้างไม่อ่อนไหวต่อการเคลื่อนไหวในแนวรัศมี ซึ่งทำให้สามารถใช้ LVDT เพื่อวัดแกนกลางที่ไม่ได้เคลื่อนที่เป็นเส้นตรงที่แม่นยำได้

การตอบสนองแบบไดนามิกที่รวดเร็ว:การไม่มีแรงเสียดทานระหว่างการทำงานปกติทำให้ LVDT ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งแกนกลางได้อย่างรวดเร็ว การตอบสนองแบบไดนามิกของเซนเซอร์ LVDT เองนั้นถูกจำกัดด้วยผลเฉื่อยของมวลเล็กน้อยของแกนกลางเท่านั้น

เอาต์พุตสัมบูรณ์:เอาต์พุต LVDT เป็นสัญญาณแอนะล็อกที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับตำแหน่ง หากเกิดไฟดับ การวัดสามารถดำเนินการต่อได้โดยไม่ต้องปรับเทียบใหม่ (ต้องเปิดไฟอีกครั้งเพื่อรับค่าการเคลื่อนที่ปัจจุบันหลังจากไฟดับ)

แอปพลิเคชั่น LVDT ทั่วไป [การตรวจจับความเรียบ]:

  • การตรวจจับความเรียบของพื้นผิวชิ้นงาน:การสัมผัสพื้นผิวชิ้นงานด้วยหัววัด LVDT สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงของความสูงบนพื้นผิวได้ จึงสามารถประเมินความเรียบได้
  • การตรวจจับความเรียบของแผ่นโลหะ:ในระหว่างการผลิตแผ่นโลหะ การจัดวาง LVDT แบบเรียงลำดับรวมกับกลไกการสแกนอัตโนมัติ สามารถบรรลุการสร้างแผนที่ความเรียบเต็มพื้นผิวของแผ่นโลหะขนาดใหญ่ได้
  • การตรวจจับความเรียบของเวเฟอร์:ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ความเรียบของเวเฟอร์มีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของชิป LVDT สามารถใช้เพื่อวัดความเรียบของพื้นผิวเวเฟอร์ได้อย่างแม่นยำ (หมายเหตุ: ในการตรวจจับความเรียบของเวเฟอร์ LVDT จะต้องติดตั้งโพรบน้ำหนักเบาและการออกแบบแรงสัมผัสต่ำ ทำให้เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ไม่อนุญาตให้เกิดความเสียหายต่อพื้นผิว)

แนะนำเซนเซอร์ LVDT ของ LANBAO

แอลวีดีที

 

  • ความสามารถในการทำซ้ำได้ในระดับไมโครมิเตอร์
  • มีให้เลือกหลายช่วงตั้งแต่ 5-20 มม.
  • ตัวเลือกเอาต์พุตที่ครอบคลุม รวมถึงสัญญาณดิจิตอล แอนะล็อก และ 485
  • แรงดันหัวตรวจจับต่ำถึง 3N สามารถตรวจจับได้แบบไม่เกิดการเสียดสีบนพื้นผิวกระจกโลหะทั้งสองแบบ
  • มิติภายนอกที่กว้างขวางเพื่อรองรับพื้นที่ใช้งานที่หลากหลาย
  • คำแนะนำการเลือก
พิมพ์ ชื่อชิ้นส่วน แบบอย่าง รัง ความเป็นเส้นตรง ความสามารถในการทำซ้ำ เอาท์พุต ระดับการป้องกัน
ชนิดของหัววัดแบบผสม เครื่องขยายเสียง แอลวีเอ-ESJBI4D1M / / / กระแสไฟ 4-20mA,เอาต์พุตดิจิตอล 3 ทาง IP40
หัววัดการตรวจจับ LVR-VM15R01 0-15มม. ±0.2% ฟรังค์
(25℃)
8ไมโครเมตร (25℃) / IP65
LVR-VM10R01 0-10มม.
LVR-VM5R01 0-5มม.
ประเภทบูรณาการ เซ็นเซอร์ตรวจจับแบบบูรณาการ LVR-VM20R01 0-20มม. ±0.25% ฟรังค์
(25℃)
8ไมโครเมตร (25℃) RS485
LVR-VM15R01 0-15มม.
LVR-VM10R01 0-10มม.
LVR-VM5R01 0-5มม.
LVR-SVM10DR01 0-10มม.

 


เวลาโพสต์ : 11 ก.พ. 2568