lvdt位移傳感器電路：LVDT位移傳感器
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LVDT位移傳感器
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LVDT的結(jié)構(gòu)由鐵心、銜鐵、初級線圈、次級線圈組成，如概述圖所示，初級線圈、次級線圈分布在線圈骨架上，線圈內(nèi)部有一個可自由移動的桿狀銜鐵。當(dāng)銜鐵處于中間位置時，兩個次級線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等，這樣輸出電壓為0；當(dāng)銜鐵在線圈內(nèi)部移動并偏離中心位置時，兩個線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不等，有電壓輸出，其電壓大小取決于位移量的大小。為了提高傳感器的靈敏度，改善傳感器的線性度、增大傳感器的線性范圍，設(shè)計時將兩個線圈反串相接、兩個次級線圈的電壓極性相反，LVDT輸出的電壓是兩個次級線圈的電壓之差，這個輸出的電壓值與鐵心的位移量成線性關(guān)系。
中文名
LVDT位移傳感器
主要特點1
靈敏度高、線性范圍寬
主要特點2
結(jié)構(gòu)對稱、零位可恢復(fù)
主要特點3
應(yīng)用于小型制冷劑
主要型號
回彈式、分體式、筆式、氣動式
目錄
1
傳感器原理
2
傳感器特點
?
主要特點
?
其他特點
3
優(yōu)點
4
應(yīng)用領(lǐng)域
5
常見問題
LVDT位移傳感器傳感器原理
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語音
LVDT工作過程中，鐵心的運動不能超出線圈的線性范圍，否則將產(chǎn)生非線性值，因此所有的LVDT均有一個線性范圍。
LVDT位移傳感器傳感器特點
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語音
LVDT位移傳感器主要特點
（1）原理直觀、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、使用壽命長；
圖1
（2）靈敏度高、線性范圍寬、重復(fù)性好；（3）分辨率高、應(yīng)用廣、適合于不同的應(yīng)用；（4）結(jié)構(gòu)對稱、零位可恢復(fù)。（5）應(yīng)用于小型制冷劑，如自由活塞式斯特林制冷機時，受到安裝空間的限制。
LVDT位移傳感器其他特點
1、響應(yīng)速度快：基于非接觸測量的實現(xiàn)，對于某些快速運動物體的沖擊振動測量，此類傳感器可以提供很寬的頻率響應(yīng)。
圖2 5000XS直線位移傳感器
[1]
2、高線性度：通過不斷研發(fā)的線圈繞制方法，LVDT位移傳感器的線性度有了顯著的提高。3、高分辨率：由電磁感應(yīng)原理所決定的任何微小的鐵芯運動均會改變所在磁場內(nèi)次級線圈的感生電動勢，使得LVDT位移傳感器理論上具有無限的分辨力。隨著設(shè)計、工藝和電子元器件性能的不斷提高。4、低噪聲：對于回彈式的位移傳感器，在額定位移輸出信號為10.0000V或5.0000V時，其紋波、干擾噪聲的峰—峰值電壓僅0.2～1.5mVp-p。5、低的溫度漂移：通用型中小量程產(chǎn)品的溫度系數(shù)在±0.001%/℃～±0.01%/℃。FS。6、始動漂移?。寒?dāng)接通電源（開機）時，位移讀數(shù)很快就能基本穩(wěn)定下來，無需長時間的預(yù)熱，時間漂移小。7、無零點殘余電壓：由于采用了先進的檢測電路，避免了零點殘余電壓的存在。8、重復(fù)性好：重復(fù)精度可達零點幾微米甚至更小。9、很寬的量程覆蓋范圍：在較寬的量程范圍內(nèi)LVDT位移傳感器均能實現(xiàn)較高的線性精度。
圖3 HR位移傳感器
10、帶載能力強：一臺測量儀器能同時帶1-30支LVDT工作。11、低故障：這是指在非正常使用下，由于人為的疏忽或誤操作而設(shè)計的多種措施，以避免傳感器受損。12、功耗低：在雙電源供電，輸出電壓信號時，供電電流﹤10mA。13、輸入、輸出的多樣性：可以輸入單或雙電源，其電壓值自5V～24V或±5V～±15V;輸出信號電壓自20mV～10V或±20mV～±10V;輸出信號電流;4～20mA或0～10mA，并且具有良好的恒流特性。輸出信號頻率：0～Hz。
LVDT位移傳感器優(yōu)點
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1,無摩擦測量LVDT 的可動鐵芯和線圈之間通常沒有實體接觸， 也就是說 LVDT 是沒有摩擦 的部件。 它被用于可以承受輕質(zhì)鐵芯負(fù)荷， 但無法承受摩擦負(fù)荷的重要測量。 例 如，精密材料的沖擊撓度或振動測試， 纖維或其它高彈材料的拉伸或蠕變測試。2,無限的機械壽命由于 LVDT 的線圈及其鐵芯之間沒有摩擦和接觸，因此不會產(chǎn)生任何磨 損。這樣 LVDT 的機械壽命，理論上是無限長的。在對材料和結(jié)構(gòu)進行疲勞測試 等應(yīng)用中，這是極為重要的技術(shù)要求。此外，無限的機械壽命對于飛機、導(dǎo)彈、宇宙飛船以及重要工業(yè)設(shè)備中的高可靠性機械裝置也同樣是重要的。3,無限的分辨率LVDT 的無摩擦運作及其感應(yīng)原理使它具備兩個顯著的特性。 第一個特性是具 有真正的無限分辨率。 這意味著 LVDT 可以對鐵芯最微小的運動作出響應(yīng)并生成輸出。外部電子設(shè)備的可讀性是對分辨率的唯一限制。4,零位可重復(fù)性LVDT 構(gòu)造對稱，零位可回復(fù)。LVDT 的電氣零位可重復(fù)性高，且極其穩(wěn)定。用在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，LVDT 是非常出色的電氣零位指示器。5,徑向不敏感LVDT 對于鐵芯的軸向運動非常敏感，徑向運動相對遲鈍。這樣，LVDT 可以 用于測量不是按照精準(zhǔn)直線運動的物體，例如，可把 LVDT 耦合至波登管的末端 測量壓力。6,輸入/輸出隔離LVDT 被認(rèn)為是變壓器的一種，因為它的勵磁輸入(初級)和輸出(次級)是 完全隔離的。LVDT 無需緩沖放大器，可以認(rèn)為它是一種有效的模擬信號元件。 在要求信號線與電源地線隔離的測量和控制回路中，它的使用非常方便。7,堅固耐用制造 LVDT 所用的材料以及接合這些材料所用的工藝使它成為堅固耐用 的變送器。即使受到工業(yè)環(huán)境中常有的強大沖擊、巨幅振動，LVDT 也能繼續(xù)發(fā) 揮作用。鐵芯與線圈分離 LVDT 鐵芯與線圈彼此分離，在鐵芯和線圈內(nèi)壁間插入非磁性隔離物，可以把加壓的、 腐蝕性或堿性液體與線圈組隔離開。這樣，線 圈組實現(xiàn)氣密封， 不再需要對運動構(gòu)件進行動態(tài)密封。 對于加壓系統(tǒng)內(nèi)的線圈組， 只需使用靜態(tài)密封即可。8,環(huán)境適應(yīng)性LVDT 是少數(shù)幾個可以在多種惡劣環(huán)境中工作的變送器之一。例如，密封型 LVDT 采用不銹鋼外殼，可以置于腐蝕性液體或氣體中。有時，LVDT 被要求在極端惡劣的環(huán)境下工作。例如，在類似液氮的低溫環(huán)境中或核輻射環(huán)境。雖然在大 多數(shù)情況下，LVDT 具有無限的工作壽命(理論上) ，置于惡劣環(huán)境下的 LVDT，工作壽命卻因環(huán)境不同而各不相同。
[2]
LVDT位移傳感器應(yīng)用領(lǐng)域
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飛機組裝金屬外殼裝配工將GCD-SE 測量頭用在手動工具上，測量機身拼接過程中柳釘桿的合理壓縮形變程度。這個工具還被以內(nèi)過來測量28.5VDC，最小工作電流為6mA,適用于各種便攜式電池供電的測量應(yīng)用?；疖囍苿酉礚VDT 適宜于測量制動磨損，可以通過測量氣缸和制動卡鉗之間傳動裝置連桿的行程來測量制動磨損。汽車零部件測量汽車零部件，如汽車剎車盤，剎車片在出廠前，都要進行厚度，孔徑，跳動的測量，由多跟LVDT傳感器進行多個行位的綜合測量，對應(yīng)的測量結(jié)果輸入至PLC或者工控電腦，工控電腦的SPC軟件對測量數(shù)據(jù)進行分析，統(tǒng)計，從而達到對生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量綜合管控的目的。常見的汽車零部件測量系統(tǒng)如圖所示
圖4
[3]
物料測試儀不管是惡劣的環(huán)境中還是純理論的實驗室研究，凡是需要對物料進行測試，LVDT都能提供解決方案。LVDT主體可以安裝在固定的位置，將核心部分放置在無料中來測量張力或壓縮蠕變（可能需要特殊的緊固裝置）。當(dāng)對物料施以負(fù)荷時，物料會伸長（或壓縮）。LVDT可以在長達數(shù)周甚至數(shù)月的時間內(nèi)，隨時壓力和（或）溫度（最高1000 ℉）的不斷變化，監(jiān)測即使是最細(xì)微的運動（小于0.0001英寸）。LVDT是一種絕壓設(shè)備，若出現(xiàn)電力損耗的情況，會在電力恢復(fù)后返回到原始讀數(shù)的位置，從而節(jié)省測試所耗費的時間。RVIT-Z 角度傳感器外形小，采用全面非接觸式設(shè)計，是不允許有摩擦力或拉力的粘度計等應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)部件。ATM和商業(yè)設(shè)備饋送和阻塞檢測LVDT 可在自動柜員機配送系統(tǒng)的送紙輪上使用，以檢測雙饋送和無饋送狀況。復(fù)印機采用LVDT 來檢測紙張的厚度和誤饋送。LVDT比機械開關(guān)更具有優(yōu)勢。線性輸出可以通過軟件來調(diào)整限位值，而不必對限位開關(guān)進行機械式的調(diào)整。由于MHR系列產(chǎn)品的磁心部分質(zhì)量小，可靠性和重復(fù)性高，因此特別適用于此類應(yīng)用。對于OEM來說，批量生產(chǎn)LVDT比生產(chǎn)限位開關(guān)更具有成本效益。四輪定位設(shè)備AccuStar系列傾角儀是全世界四輪定位設(shè)備制造的標(biāo)準(zhǔn)傳感器，可用于測量外傾角和后傾角。
[4]
LVDT位移傳感器常見問題
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語音
在使用LVDT位移傳感器的過程中難免會出現(xiàn)一些故障和各種問題，以下是幾種常見的情況：1、傳感器顯示的參數(shù)不正確這種情況大多數(shù)屬于定位不準(zhǔn)?？梢詫鞲衅魅〕鰜碇匦路胖?，調(diào)整安裝的位置。如未解決，重新檢查安裝以及線路問題。（少數(shù)情況為傳感器的制作問題，如一些小參數(shù)值為傳感器制定的精確度不準(zhǔn)）2、LVDT位移傳感器輸出不正常通常表現(xiàn)為磁環(huán)脫落、供電不足、接線不牢、安裝不牢及工作盲區(qū)等問題，首先調(diào)整傳感器的安裝。如沒有解決，就檢查磁環(huán)、電源、電線、接線等，看下問題所在。3、安裝注意事項安裝時最為重要的就是要平面，并且要注意周圍有無磁場問題，盡量遠離磁場。然后被檢測對象要與傳感器材質(zhì)一致，并且大于探頭面的1.5倍。
[5]
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羅羅日記
我是羅羅，專注寫成長和科普干貨，歡迎關(guān)注
LVDT位移傳感器的原理是什么？
在機械設(shè)備的運動軸中，最常見的是直線運動。對于直驅(qū)，我們一般用直線位移傳感器，比如光柵尺來檢測運動部件的位置。而對于旋轉(zhuǎn)變直線的運動軸，有時也可以用旋轉(zhuǎn)編碼器來檢測位置，速度等參數(shù)。上次，我分享了光柵尺和旋轉(zhuǎn)編碼器的原理。光柵尺原理，橫屏更好看...
2021-05-113
米蘭特位移傳感器
深圳市米蘭特科技有限公司
LVDT位移傳感器安裝使用說明
1、選擇傳感器量程需留有余量，G系列LVDT位移傳感器前端約2.5mm的緩沖區(qū)，安裝使用應(yīng)避開緩沖區(qū)。2、選用合適的電源供電，電壓過高或者過低都無法保證傳感器正常使用。3、傳感器應(yīng)垂直檢測面安裝，待調(diào)整好位置再鎖緊安裝螺絲。4、LVDT位移傳感器精度較高，安裝使用應(yīng)避開高溫...
2020-03-100
DIATEST
北京地泰科盛科技有限公司官方帳號
LVDT位移傳感器的選型
1，首確定精確測量精，微米um別還是亞微米0.1um別2，確定精確測量測量范圍，被精確測量產(chǎn)品工件的公差范圍，例如+-1mm還是+-0.1mm3，確定安裝間和安裝規(guī)格型號，對傳感器的外徑，長大小的規(guī)定如果您必須高精密的精確測量，亞微米精的規(guī)定，精確測量區(qū)域環(huán)境比較差，精確測...
2020-05-090
壹人壹品
壹人壹品講講機械設(shè)備那些事。
筆式LVDT位移傳感器的特點及適用范圍
筆式LVDT位移傳感器具有優(yōu)良的性能，適用于質(zhì)量控制和計量應(yīng)用中的高精度、高重復(fù)性的測量。測頭采用高硬度的耐磨不銹鋼材料，測軸移動部分采用精密導(dǎo)軌。筆式式位移傳感器外配變送器采用9~28 VDC供電，輸出信號為標(biāo)準(zhǔn)的可被計算機或PLC使用的 0-5V 或 4-20 mA 輸...
2019-09-110
必優(yōu)傳感科技
國內(nèi)首家傳感器垂直平臺
LVDT位移傳感器的特點優(yōu)勢有哪些？
LVDT的結(jié)構(gòu)由鐵心、銜鐵、初級線圈、次級線圈組成。初級線圈、次級線圈分布在線圈骨架上，線圈內(nèi)部有一個可自由移動的桿狀銜鐵。當(dāng)銜鐵處于中間位置時，兩個次級線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等，這樣輸出電壓力0;當(dāng)銜鐵在線圈內(nèi)部移動并偏離中心位置時，兩個線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不等，有電壓輸...
2019-01-030
參考資料
1.
5000XS直線位移傳感器
．賽斯維傳感器網(wǎng)[引用日期2013-03-27]
2.
LVDT位移傳感器8個優(yōu)點
3.
精密儀器企業(yè)瞄準(zhǔn)“工業(yè)4.0”發(fā)力-LVDT精密測量
．大眾日報[引用日期2016-03-09]
4.
LVDT傳感器在商業(yè)運輸及設(shè)備中的典型應(yīng)用
．賽斯維傳感器網(wǎng)[引用日期2013-03-27]
5.
LVDT位移傳感器的常見問題及解答
．深圳市信為科技．2012-11-10[引用日期2013-07-10]
lvdt位移傳感器電路：LVDT位移傳感器的原理、特點及常見故障處理
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汽車玩家 發(fā)表于 08-24 15:57 ?
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電流互感器的工作原理
電流互感器是在電力系統(tǒng)中測量儀表、繼電保護等二次設(shè)備的傳感器，由閉合的鐵心和繞組組成，具有變流和電氣....
汽車玩家 發(fā)表于 08-21 09:16 ?
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-000 -000 線性位移傳感器 - LVDT
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電氣特征
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 電源電壓?(V):
±15
模擬輸出?:
±10 V
電氣連接?:
PT02A-10-6P
主體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外形尺寸?:
圓柱形
彈簧回彈式?:
分離式鐵芯, 分離式鐵芯
殼體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外殼材料?:
不銹鋼
外殼直徑?:
19.05?mm?[?.75?in?]
使用環(huán)境
工作溫度范圍?:
0 – 70?°C?[?32 – 158?°F?]
環(huán)境規(guī)范?:
1,000 PSI 壓力
...
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-000 -000 角位移傳感器 - RVDTRVIT
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產(chǎn)品類型特性
角度位移傳感器 - RVDT/RVIT 類型?:
RVDT
結(jié)構(gòu)特性
電氣連接?:
PTO2A-10-6P 連接器
電氣特征
角度位移傳感器 - RVDT/RVIT 電源電壓?(Vrms):
3
角度位移傳感器 - RVDT/RVIT 輸出類型?:
AC Voltage
信號特征
勵磁頻率?(kHz):
2.5 – 10
主體特性
角度感應(yīng)范圍?(°):
±30
角度位移傳感器 - RVDT/RVIT 重量?(g):
255
外殼材料?:
不銹鋼
重量?(oz):
...
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-000 -000 線性位移傳感器 - LVDT
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電氣特征
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 電源電壓?(V):
8.5 – 28
模擬輸出?:
0 – 5 V, 1 – 6 V
電氣連接?:
屏蔽電纜
主體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外形尺寸?:
圓柱形
彈簧回彈式?:
分離式鐵芯, 分離式鐵芯
殼體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外殼材料?:
不銹鋼
外殼直徑?:
19.05?mm?[?.75?in?]
使用環(huán)境
工作溫度范圍?:
-25 – 85?°C?[?-13 – 185?°F?]
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
...
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-000 -000 線性位移傳感器 - LVDT
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電氣特征
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 電源電壓?(V):
8.5 – 28
模擬輸出?:
0 – 5 V, 1 – 6 V
電氣連接?:
屏蔽電纜
主體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外形尺寸?:
圓柱形
彈簧回彈式?:
分離式鐵芯, 分離式鐵芯
殼體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外殼材料?:
不銹鋼
外殼直徑?:
19.05?mm?[?.75?in?]
使用環(huán)境
工作溫度范圍?:
-25 – 85?°C?[?-13 – 185?°F?]
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
...
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-000 -000 線性位移傳感器 - LVDT
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電氣特征
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 電源電壓?(V):
3
電氣連接?:
引線
信號特征
勵磁頻率?(kHz):
1 – 10
主體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外形尺寸?:
圓柱形
彈簧回彈式?:
分離式鐵芯, 分離式鐵芯
殼體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外殼材料?:
不銹鋼
外殼直徑?:
12?mm?[?.472?in?]
使用環(huán)境
工作溫度范圍?:
-55 – 150?°C?[?-67 – 302?°F?]
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
...
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-M -M 線性位移傳感器 - LVDT
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電氣特征
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 電源電壓?(V):
12 – 26
模擬輸出?:
0 – 10 V
電氣連接?:
PT02A-10-6P
主體特性
彈簧回彈式?:
彈簧回彈式
殼體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外殼材料?:
不銹鋼
外殼直徑?:
19.05?mm?[?.75?in?]
使用環(huán)境
工作溫度范圍?:
-20 – 70?°C?[?-4 – 158?°F?]
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
IP 等級?:
IP68
其他
...
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-000 -000 線性位移傳感器 - LVDT
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電氣特征
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 電源電壓?(V):
±15
模擬輸出?:
±10 V
電氣連接?:
PT02A-10-6P
主體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外形尺寸?:
圓柱形
彈簧回彈式?:
分離式鐵芯, 分離式鐵芯
殼體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外殼材料?:
不銹鋼
外殼直徑?:
19.05?mm?[?.75?in?]
使用環(huán)境
工作溫度范圍?:
0 – 70?°C?[?32 – 158?°F?]
環(huán)境規(guī)范?:
1,000 PSI 壓力
...
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-M -M 位置傳感器配套儀表
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電氣特征
線路電源電壓要求?(VDC):
9 – 30
信號調(diào)節(jié) - LVDT/RVDT 輸出類型?(mA):
4 – 20
信號調(diào)節(jié) - LVDT/RVDT 輸出類型?(VDC):
0 – 10
勵磁電壓?(Vrms):
3
信號特征
勵磁頻率?(kHz):
7.5
主體特性
信號調(diào)節(jié) - LVDT/RVDT 重量?(g):
117
機械附件
信號調(diào)節(jié) - LVDT/RVDT 安裝?:
DIN 3
使用環(huán)境
工作溫度范圍?:
-20 – 75?°C?[?0 – 165?°F?]
操作/應(yīng)用
...
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-006 -006 線性位移傳感器 - LVDT
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-012 -012 線性位移傳感器 - LVDT
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-006 -006 線性位移傳感器 - LVDT
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-012 -012 線性位移傳感器 - LVDT
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電氣特征
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 電源電壓?(V):
±15
模擬輸出?:
±10 V
電氣連接?:
PT02A-10-6P
主體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外形尺寸?:
圓柱形
彈簧回彈式?:
分離式鐵芯, 分離式鐵芯
殼體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外殼材料?:
不銹鋼
外殼直徑?:
4.78?mm?[?.188?in?]
使用環(huán)境
工作溫度范圍?:
0 – 70?°C?[?32 – 158?°F?]
環(huán)境規(guī)范?:
1,000 PSI 壓力
...
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-M -M 角位移傳感器 - RVDTRVIT
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產(chǎn)品類型特性
角度位移傳感器 - RVDT/RVIT 類型?:
RVDT
結(jié)構(gòu)特性
電氣連接?:
M12.5 針
電氣特征
Input Current (Max)?(mA):
25
角度位移傳感器 - RVDT/RVIT 輸出類型?:
0 – 10 VDC
主體特性
角度感應(yīng)范圍?(°):
0 – 120
角度位移傳感器 - RVDT/RVIT 重量?(g):
99
外殼材料?:
鋁
機械附件
角度位移傳感器 - RVDT/RVIT 安裝?:
Servo Groove
...
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-1 -1 角度位置傳感器 - 空心軸旋轉(zhuǎn)變壓器
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結(jié)構(gòu)特性
Resolver Size?:
21
Pole Pairs?:
1
其他
Angular Error?('):
20
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-000 -000 位置傳感器配套儀表
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電氣特征
線路電源電壓要求?(VDC):
±12, ±15
信號調(diào)節(jié) - LVDT/RVDT 輸出類型?(VDC):
±10
勵磁電壓?(Vrms):
3
信號特征
勵磁頻率?(kHz):
2.5 – 10
機械附件
信號調(diào)節(jié) - LVDT/RVDT 安裝?:
Printed Circuit Board Edge or Terminal Block
使用環(huán)境
工作溫度范圍?:
-1 – 55?°C?[?30 – 130?°F?]
其他
傳感器類型?:
帶 5 或 6 根導(dǎo)線的 LVDT 或 RVDT
傳感器通道?:
1
...
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-000 -000 線性位移傳感器 - LVDT
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使用環(huán)境
工作溫度范圍?:
5 – 60?°C?[?41 – 140?°F?]
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-020 -020 傾角傳感器和傾角儀
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結(jié)構(gòu)特性
接口?:
模擬
電氣特征
電源電壓?(VDC):
12 – 24
模擬接口?(mA):
4 – 20
端接特性
傾角傳感器和測斜儀安裝?:
垂直
尺寸
尺寸?(mm):
最多 70
傾角傳感器和測斜儀精確度?(°):
最多 +/- .5
分辨率?(°):
最多 +/- .01
使用環(huán)境
測量原理?:
液體
工作溫度范圍?:
-25 – 60?°C?[?-13 – 140?°F?]
包裝特性
傾...
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-000 -000 線性位移傳感器 - LVDT
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電氣特征
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 電源電壓?(V):
3
勵磁頻率?(Hz):
2500 –
電氣連接?:
屏蔽電纜
信號特征
勵磁頻率?(kHz):
2.5 – 10
主體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外形尺寸?:
圓柱形
彈簧回彈式?:
彈簧回彈式
殼體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外殼材料?:
高碳鋼
外殼直徑?:
9.5?mm?[?.374?in?]
使用環(huán)境
工作溫度范圍?:
5 – 60?°C?[?41 ...
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-000 -000 線性位移傳感器 - LVDT
看產(chǎn)品文檔，或?聯(lián)系我們?以了解最新的機構(gòu)審批信息。?
電氣特征
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 電源電壓?(V):
3
勵磁頻率?(Hz):
2500 –
電氣連接?:
屏蔽電纜
信號特征
勵磁頻率?(kHz):
2.5 – 10
主體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外形尺寸?:
圓柱形
彈簧回彈式?:
彈簧回彈式
殼體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外殼材料?:
高碳鋼
外殼直徑?:
9.5?mm?[?.374?in?]
使用環(huán)境
工作溫度范圍?:
5 – 60?°C?[?41 ...
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-006 -006 線性位移傳感器 - LVDT
看產(chǎn)品文檔，或?聯(lián)系我們?以了解最新的機構(gòu)審批信息。?
電氣特征
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 電源電壓?(V):
3
勵磁頻率?(Hz):
400 – 5000
電氣連接?:
引線
信號特征
勵磁頻率?(kHz):
.4 – 5
主體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外形尺寸?:
圓柱形
彈簧回彈式?:
分離式鐵芯, 分離式鐵芯
殼體特性
線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外殼材料?:
不銹鋼
外殼直徑?:
20.6?mm?[?.812?in?]
使用環(huán)境
工作溫度范圍?:
-55 – 150?°C...
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光電耦合器的工作原理和作用
? ? 光電耦合器是種以光為媒介傳輸電信號的電轉(zhuǎn)換器件，它由發(fā)光源和受光器兩部分組成，把發(fā)光源和受光....
汽車玩家 發(fā)表于 08-20 11:46 ?
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電流互感器的作用
電流互感器是為了保證電力系統(tǒng)安全運行的監(jiān)視和測量互相轉(zhuǎn)換的電壓互感器。 電流互感器的作用： 將最大值....
汽車玩家 發(fā)表于 08-17 14:10 ?
677次
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基于羅氏線圈的電流變送器設(shè)計
近年來，隨著現(xiàn)代高壓、超高壓輸電網(wǎng)絡(luò)的建立，電力系統(tǒng)正朝著大容量、高壓大電流方向開展，而用于電流丈量....
發(fā)表于 08-17 11:44 ?
180次
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雙穩(wěn)態(tài)繼電器的工作原理及優(yōu)點
雙穩(wěn)態(tài)繼電器是一種有兩個穩(wěn)定狀態(tài)、兩個輸入回路，按規(guī)定加入輸入量可以造成兩種穩(wěn)定狀態(tài)的磁保持繼電器。....
汽車玩家 發(fā)表于 08-13 16:27 ?
824次
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開關(guān)電源中變壓器的原理
變壓器是由鐵芯和線圈兩部分組成，鐵芯由一個軟磁材料和兩個匝數(shù)不等的線圈構(gòu)成，線圈有兩個或兩個以上的繞....
汽車玩家 發(fā)表于 08-11 11:17 ?
1209次
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磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器的工作原理
磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器是一種無源兩線制輸出電壓，采用電磁感應(yīng)原理來達到測速目的。安裝在漸開線齒輪正對面的齒....
汽車玩家 發(fā)表于 08-10 16:40 ?
2342次
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位移傳感器的工作原理
位移傳感器又稱為線性傳感器，一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件。傳感器的作用是把各種被測物理量轉(zhuǎn)換為電量。 ....
汽車玩家 發(fā)表于 08-10 11:16 ?
1645次
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位移傳感器工作原理
位移傳感器又稱為線性傳感器，把位移轉(zhuǎn)換為電量的傳感器。位移傳感器是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件，傳感器....
汽車玩家 發(fā)表于 08-09 22:13 ?
1563次
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電阻式位移傳感器類型與原理
電阻式傳感器是一種應(yīng)用較早的電參數(shù)傳感器，它的種類繁多，應(yīng)用十分廣泛。電阻式傳感器結(jié)構(gòu)簡單、線性和穩(wěn)....
汽車玩家 發(fā)表于 08-06 20:49 ?
741次
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位移傳感器的工作原理
位移傳感器又稱為線性傳感器，把位移轉(zhuǎn)換為電量的傳感器。位移傳感器是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件，傳感器....
汽車玩家 發(fā)表于 07-29 15:39 ?
1064次
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開關(guān)電源設(shè)計單片驅(qū)動免隔離
開關(guān)電源設(shè)計單片驅(qū)動免隔離(osram電源)-本設(shè)計資料為開關(guān)電源所用新的技術(shù)方案，單片完成驅(qū)動，高....
發(fā)表于 07-26 12:30 ?
125次
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邁測|位移傳感器在實際應(yīng)用中的意義
移位傳感器又稱線性傳感器，是一種屬于金屬感應(yīng)的線性裝置，其作用是將各種被測物理量轉(zhuǎn)化為電。位移測量在....
厚寬樂 發(fā)表于 07-22 15:40 ?
82次
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有哪些外在因素會對羅氏線圈的精度造成影響
基于羅氏線圈的電子式電流互感器具有頻帶寬、測量范圍 大、無磁飽和現(xiàn)象、體積小、質(zhì)量輕以及安全可靠等優(yōu)....
發(fā)表于 07-19 17:59 ?
353次
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碳刷電機的工作原理
電機電刷是直流電動機或發(fā)電機等旋轉(zhuǎn)機械的固定部分和轉(zhuǎn)動部分之間傳遞能量或信號的裝置，電刷是給轉(zhuǎn)子上的....
汽車玩家 發(fā)表于 07-19 16:09 ?
2476次
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工頻變壓器線參數(shù)計算及相關(guān)公式
工頻變壓器線參數(shù)計算及相關(guān)公式
發(fā)表于 07-06 09:18 ?
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SDM大電流電感CSCM系列概述、特性及應(yīng)用
科達嘉現(xiàn)已推廣CSCM1265、CSCM1460和CSCM1480系列元件，進一步完善了CSCM系列....
發(fā)表于 07-03 10:04 ?
369次
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貼片電感和貼片磁珠的區(qū)別(一)
電感是儲能元件，而磁珠是能量轉(zhuǎn)換（消耗）器件。電感多用于電源濾波回路，側(cè)重于抑止傳導(dǎo)性干擾;磁珠多用....
發(fā)表于 06-30 14:43 ?
392次
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電容電感存儲什么能量
電容通過電場儲存能量，電感通過磁場儲存能量。電感：當(dāng)線圈通過電流后，在線圈中形成磁場感應(yīng)，感應(yīng)磁場又....
發(fā)表于 06-30 14:15 ?
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自感線圈是什么,它是如何工作的
相當(dāng)于阻值很大的電阻。因為自感系數(shù)越大的線圈在電路接通時，由于電流變化極快，所引起的感抗很大。自感系....
發(fā)表于 06-30 14:13 ?
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淺談電感和電容的區(qū)別
電容的單位為uf，pf，nf。電感的單位為nh，uh，mh。用萬用表的導(dǎo)通檔量兩端，如果蜂鳴器響了，....
發(fā)表于 06-30 14:11 ?
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電感器的特性及功能
電感器（Inductor）是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲起來的元件。電感器的結(jié)構(gòu)類似于變壓器，但只有一....
發(fā)表于 06-30 11:59 ?
764次
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電感的作用及工作原理
電感的特性與電容的特性正好相反，它具有阻止交流電通過而讓直流電順利通過的特性。電感的特性是通直流、阻....
發(fā)表于 06-30 11:56 ?
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電感的基本公式與定義公式
電感基本公式 電感基本公式：L＝Ψ/I。意義是單位電流引起線圈的磁通量。電感是閉合回路的一種屬性，是....
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電感的工作原理及其特性
電感的工作原理及電感工作特性是什么？ 1.電感的阻抗于兩個因素有關(guān)：一是頻率；二是電感的固有屬性，也....
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電感器的種類有哪些
當(dāng)線圈中有電流通過時，線圈的周圍就會產(chǎn)生磁場。當(dāng)線圈中電流發(fā)生變化時，其周圍的磁場也產(chǎn)生相應(yīng)的變化，....
發(fā)表于 06-30 11:41 ?
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電感器是什么,有哪些作用
用絕緣導(dǎo)線繞制的各種線圈稱為電感，電感器是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲起來的元件。
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電感器的主要參數(shù)介紹
同電容器一樣，空心電感器（也叫做線性電感器）的電感量大小也取決于自身結(jié)構(gòu)，與線圈是否通電、及通電大小....
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電感電流與電壓的關(guān)系
感抗與電感、頻率成正比，因此電感線圈對高頻電流的阻礙作用很大，而對直流則可視作短路。還應(yīng)該注意，感抗....
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lvdt位移傳感器電路：LVDT直線位移傳感器測量電路的制作方法
本實用新型涉及一種lvdt直線位移傳感器測量電路，尤其涉及一種芯片調(diào)節(jié)、直流供電、直流信號輸出的lvdt直線位移傳感器測量電路，屬于涉及l(fā)vdt直線位移傳感器及信號處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，線性差動變壓器(linearvariabledifferentialtransformer，lvdt)是一種線性位移傳感器，其構(gòu)造為一差動變壓器，包括纏繞成桶狀的初級線圈、兩組次級線圈以及一個鎳鐵合金的鐵芯。鐵芯為一動件，其位置影響初、次級繞組間的磁場耦合。次級線圈同名端連接在一起，輸出信號為兩線圈信號的差值。當(dāng)初級線圈有交流激勵信號時，次級線圈輸出交流差動信號幅度與相位反映鐵芯的線性位置。rvdt(rotaryvariabledifferentialtransformer，旋轉(zhuǎn)可變差動變壓器)原理與此相同，輸出差動信號幅度與相位反映鐵芯的角度位置。
現(xiàn)有技術(shù)中，一般的lvdt的測量電路，由分立模擬器件或模擬集成電路構(gòu)成，其中比較有代表性的是adi的集成電路ad698。但是，這一類模擬測量電路通常具有以下缺點：
1、電路基于模擬器件構(gòu)成，模擬器件參數(shù)調(diào)節(jié)繁瑣，以及極易引入誤差和漂移。
2、當(dāng)鐵芯在零點時，理論上，耦合到次級線圈的磁通量相同，故次級輸出的差動信號為零；實際上，由于線圈的不平衡、寄生電容、泄漏電阻等原因，會存在零點殘余電壓；可引入補償電路來消除零點殘余電壓，同時會在零點附近引入非線性誤差。
3、解調(diào)電路需要參考振蕩電路的輸出作為參考信號，當(dāng)傳感器輸出與參考信號同相位時，解調(diào)電路可以很好地工作，但信號鏈中各環(huán)節(jié)均可能存在相移，需要引入模擬相位調(diào)節(jié)電路補償信號鏈中的相移，同時也存在補償精度差和漂移的問題，調(diào)節(jié)繁瑣。
4、lvdt傳感器決定于其構(gòu)造，會存在一定的非線性，特別是在接近滿量程時，其輸出信號存在滾降，會影響其有效測量范圍；需要引入一個非線性校正電路，在一個模擬系統(tǒng)中，也存在校正精度差、漂移、調(diào)節(jié)繁瑣等問題。
5、解調(diào)電路中存在眾多電子元器件，這些元器件的引入在溫度變化時會造成很大的溫漂，使得測量精度下降，由于眾多電子元器件，存在很多的變量，調(diào)節(jié)補償繁瑣。
因而，亟待研發(fā)出能夠解決現(xiàn)有技術(shù)缺陷的lvdt的測量電路。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對上述現(xiàn)存的技術(shù)問題，本實用新型提供一種芯片調(diào)節(jié)、直流供電、直流信號輸出的lvdt直線位移傳感器測量電路，以解決lvdt信號測量電路的補償精度差和漂移、調(diào)節(jié)繁瑣的問題，也可通過芯片補償端點電壓來增加lvdt的有效量程。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種lvdt直線位移傳感器測量電路，包括輸入直流電源模塊，lvdt信號輸入模塊、信號處理電路模塊，直流輸出電路模塊；
所述的lvdt信號輸入模塊用于將lvdt傳接入信號處理電路模塊，包括端口p1、p2、sip、sin、s2p、s2n；
所述的信號處理電路模塊包括信號處理芯片u2和連接器j1，信號處理芯片u2的腳5、6-9、17-19、29-42、11、33-36、38懸空，腳1、2、3、4、46、47分別連接lvdt信號輸入模塊的端口sip、sin、s2p、s2n、p1、p2，腳10、24、37、48、49連接后接地，腳44經(jīng)電阻r12、電容c1接地，腳45經(jīng)電容c12接地，腳21接地，腳14連接daccap端，腳11連接refcap端，腳20、43分別連接vdd端，腳12連接avdd端，腳22、23連接dvdd端，且daccap端、refcap端、vdd端、avdd端dvdd端分別經(jīng)電容c1、c2、c3、c4、c5后相連再接地；連接器j1的腳1-4分別連接信號處理芯片u2的腳25、26、27、28，連接器j1的腳5接地；
lvdt傳感器的初級線圈連接lvdt信號輸入模塊的端口p1、p2，次級線圈連接信號處理芯片u2的腳1、2、3、4。
上述技術(shù)方案中，lvdt傳感器的激勵線圈和次級線圈通過lvdt信號輸入接口接入信號處理電路模塊，lvdt傳感器信號在信號處理電路模塊內(nèi)進行放大、濾波等處理。信號處理芯片u2安裝了嵌入式軟件程序，該軟件是現(xiàn)有技術(shù)，能夠執(zhí)行控制、溫度補償、零點調(diào)節(jié)等內(nèi)容，信號處理過程中，芯片可通過軟件來調(diào)節(jié)不同幅值、頻率的激勵信號輸出給lvdt激勵線圈，從而得到穩(wěn)定的lvdt次級線圈輸出的正弦信號，該正弦信號在芯片內(nèi)部經(jīng)補償計算處理，最后由直流輸出電路輸出直流模擬電壓信號。
進一步，所述的輸入直流電源模塊包括ldo穩(wěn)壓芯片u1；外部直流電源經(jīng)vin端連接二極管d1正極，二極管d1負(fù)極分別連接vcc端、電容c11一端、電容c8一端以及l(fā)do穩(wěn)壓芯片u1的輸入端in，且電容c11和電容c8的另一端相連后接地；ldo穩(wěn)壓芯片u1的輸出端out分別連接電容c9一端、電容c10一端和vdd端，且電容c9和電容c10的另一端分別與ldo穩(wěn)壓芯片u1的gnd端相連后接地。
上述技術(shù)方案中，輸入直流電源模塊為dc8-36v，用于給整個電路供電。
進一步，所述的直流輸出電路模塊包括電阻r1和電容c6，信號處理芯片u2的腳13經(jīng)vo端連接電阻r1一端，腳16經(jīng)電容c6連接電阻r1一端，電阻r1另一端分別連接腳15和vout端，且vout端經(jīng)電容c7接地。
進一步，所述的信號處理芯片u2的型號為pga970。
上述技術(shù)方案中，pga970器件是一款具有高級信號處理功能的高集成度片上系統(tǒng)lvdt傳感器信號調(diào)節(jié)器。該器件配有一個三通道、低噪聲、可編程增益模擬前端，允許直接連接感測元件，后接三個獨立的24位δ-σadc。此外，該器件包含的數(shù)字信號解調(diào)模塊可連接到集成的arm-cortexm0mcu，從而執(zhí)行器件非易失性存儲器中存儲的定制傳感器補償算法。該器件可使用spi、owi、gpio或pwm數(shù)字接口與外部系統(tǒng)通信。模擬輸出通過一個14位dac和可編程增益放大器來提供支持，從而提供基準(zhǔn)或絕對電壓輸出。感測元件激勵通過集成的波形發(fā)生器和波形放大器來實現(xiàn)。波形信號數(shù)據(jù)根據(jù)用戶自定義存儲在指定的ram存儲區(qū)。除了主要的功能組件之外，pga970器件還配有額外的支持電路，例如器件診斷、傳感器診斷和集成型溫度傳感器。這些電路可共同為整個系統(tǒng)和感測元件提供保護及相關(guān)完整性信息。該器件還包含一個柵極控制器電路，可在系統(tǒng)電源電壓超過30v時搭配外部耗盡型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(mosfet)一同調(diào)節(jié)器件電源電壓。
進一步，所述的ldo穩(wěn)壓芯片u1的型號為lm2936。
本實用新型解決了lvdt信號測量電路的補償精度差和漂移、調(diào)節(jié)繁瑣的問題，并通過芯片補償端點電壓來增加lvdt的有效量程。相比現(xiàn)有技術(shù)，具有如下技術(shù)優(yōu)勢：
1、采用芯片集成電路，減少了繁瑣的調(diào)節(jié)補償?shù)确至⒃布娐罚?br/>2、輸出信號的線性度、相位、零點調(diào)節(jié)以及溫度補償?shù)榷纪ㄟ^軟件來實現(xiàn)，減少了工序工時，極大提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率；
3、由于pga970調(diào)節(jié)的便利性和精確性，使得lvdt傳感器產(chǎn)品的線性度、精度、溫度穩(wěn)定性等各項性能都有較大的提高。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
如圖1所示，本芯片調(diào)節(jié)、直流供電、直流信號輸出的lvdt直線位移傳感器，包括輸入直流電源模塊，lvdt信號輸入模塊、信號處理電路模塊，直流輸出電路模塊。
所述的輸入直流電源模塊包括ldo穩(wěn)壓芯片u1；外部直流電源經(jīng)vin端連接二極管d1正極，二極管d1負(fù)極分別連接vcc端、電容c11一端、電容c8一端以及l(fā)do穩(wěn)壓芯片u1的輸入端in，且電容c11和電容c8的另一端相連后接地；ldo穩(wěn)壓芯片u1的輸出端out分別連接電容c9一端、電容c10一端和vdd端，且電容c9和電容c10的另一端分別與ldo穩(wěn)壓芯片u1的gnd端相連后接地。
其中，ldo穩(wěn)壓芯片u1選用型號lm2936，具有寬輸入電壓范圍6-40v,可以兼容多種外部輸入電壓和使用過程中的電源擾動。d1的作用是使用二極管的單向?qū)щ娞匦?，防止電源反接燒毀元件?br/>所述的lvdt信號輸入模塊包括端口p1、p2、sip、sin、s2p、s2n。lvdt傳感器通過信號輸入模塊接入信號處理電路模塊，無需任何旁路元件。
所述的信號處理電路模塊包括信號處理芯片u2和連接器j1，信號處理芯片u2腳1、2、3、4、46、47分別連接lvdt信號輸入模塊的端口sip、sin、s2p、s2n、p1、p2，腳10、24、37、48、49連接后接地，腳44經(jīng)電阻r12、電容c1接地，腳45經(jīng)電容c12接地，腳21接地，腳14連接daccap端，腳11連接refcap端，腳20、43分別連接vdd端，腳12連接avdd端，腳22、23連接dvdd端，且daccap端、refcap端、vdd端、avdd端dvdd端分別經(jīng)電容c1、c2、c3、c4、c5后相連再接地；連接器j1的腳1-4分別連接信號處理芯片u2的腳25、26、27、28，連接器j1的腳5接地；
其中，信號處理芯片u2采用pga970芯片，pga970芯片是信號處理電路模塊的核心元件，c1對pga970芯片的內(nèi)部dac輸出進行濾波，減少dac輸出的噪聲；c2對pga970的內(nèi)部參考電源提供濾波；c3、c4、c5分別對芯片的主電源、模擬電源和數(shù)字電源進行濾波，為芯片的工作提供良好的電源環(huán)境。r2、c12用于調(diào)節(jié)芯片激勵信號的增益。
lvdt傳感器的初級線圈經(jīng)過通過lvdt信號輸入模塊的端口p1、p2分別接至pga970芯片的腳46、47，即激勵信號端p1、p2，由pga970芯片給初級線圈提供經(jīng)過調(diào)節(jié)好的正弦激勵信號，驅(qū)動初級線圈產(chǎn)生交變磁場；同時lvdt傳感器的次級線圈受該交變磁場感應(yīng)產(chǎn)生相應(yīng)幅值的正弦信號，該信號通過lvdt信號輸入模塊的端口s1p、s1n和s2p、s2n連接pga970芯片的腳1、2、3、4，從而進入芯片內(nèi)進行放大、濾波、補償計算等等處理，最后通過內(nèi)部dac輸出直流電壓信號至13引腳。并且，初級激勵信號的頻率和幅值、次級線圈信號的幅值、最后產(chǎn)生的直流信號的幅值、線性度、溫度穩(wěn)定性等參數(shù)，由pga970芯片內(nèi)部程序設(shè)定，可根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)補償至最合適的值，用于提高lvdt傳感器的各項性能。
所述的直流輸出電路模塊包括電阻r1和電容c6，信號處理芯片u2的腳13經(jīng)vo端連接電阻r1一端，腳16經(jīng)電容c6連接電阻r1一端，電阻r1另一端分別連接腳15和vout端，且vout端經(jīng)電容c7接地。
由pga970芯片內(nèi)部dac輸出至腳13的直流信號，經(jīng)電容c6、c7和電阻r1組成的濾波網(wǎng)絡(luò)，進一步降低噪聲干擾。同時，信號經(jīng)r1連接至芯片fbn引腳組成閉環(huán)反饋，從而提高信號精確度。
使用過程中，本測量電路能夠?qū)崿F(xiàn)直流輸入及直流模擬電壓信號輸出，參數(shù)調(diào)節(jié)不繁瑣，不易引入誤差和漂移，降低了補償精度差和漂移，增加了lvdt傳感器的有效量程和測量精度。
當(dāng)然上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型主要技術(shù)方案的精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
lvdt位移傳感器電路：永磁同步電機和直流勵磁同步電機有什么區(qū)別？含結(jié)構(gòu)原理特性應(yīng)用
在機械設(shè)備的運動軸中，最常見的是直線運動。
對于直驅(qū)，我們一般用直線位移傳感器，比如光柵尺來檢測運動部件的位置。
而對于旋轉(zhuǎn)變直線的運動軸，有時也可以用旋轉(zhuǎn)編碼器來檢測位置，速度等參數(shù)。
上次，我分享了光柵尺和旋轉(zhuǎn)編碼器的原理。
光柵尺原理，橫屏更好看
旋轉(zhuǎn)編碼器原理
今天，我想分享一下另外一種常用的直線位移傳感器：LVDT。
什么是LVDT？
我查了一下，LVDT是Linear Variable Differential Transformer的縮寫，表面意思是，線性可變差動變壓器。
乍一看怎么是變壓器，嚇壞了。
原來是因為，它也是利用變壓器的磁感應(yīng)原理，來產(chǎn)生電壓，再通過電路轉(zhuǎn)換，得到被測位移。
為了方便理解，我們這里就叫LVDT傳感器。
變壓器原理：在主線圈通入交流電，在副線圈感應(yīng)出電壓
1. LVDT的結(jié)構(gòu)
LVDT的內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)，包括一個初級繞組和一對次級繞組，初級繞組位于中間，而次級繞組則沿相反方向串聯(lián)，纏繞在初級繞組的兩側(cè)。運動部件是導(dǎo)磁鐵芯，可以在空心線圈中移動，連接到要測量位置的物體上。圓柱形的屏蔽層和不銹鋼外殼可以保護繞組免受損壞，并且還可以容納感測磁場，提供電磁屏蔽。來源：te.com。
簡化的線圈和鐵芯，初級繞組位于中間，次級繞組串聯(lián)，纏繞在初級繞組的兩側(cè)。每個次級線圈應(yīng)具有相同的匝數(shù)和長度，以免影響零位和線性度。
2. LVDT傳感器的原理
先上一張動畫感知一下。
LVDT工作示意圖
運行時，在初級繞組上施加一個小的交流電壓，稱為“勵磁信號”，進而在兩個相鄰的次級繞組中感應(yīng)出電動勢（變壓器原理），鐵芯在不同的位置，次級繞組電勢差不同，進而通過感應(yīng)電壓確定鐵芯位置。來源：Honeywell。
LVDT輸出電壓與鐵芯位置的關(guān)系，上方圖是交流電幅值與鐵芯位置的關(guān)系，下方圖是經(jīng)過電路變化以后的直流輸出與鐵芯位置的關(guān)系，來源te.com。
如果鐵芯恰好位于空心管的中央，則兩個次級繞組中的感應(yīng)電動勢會相互抵消，因為它們的相位差180°，因此最終輸出電壓為零。
當(dāng)鐵芯向一側(cè)稍微移動時，其中一個次級線圈中的感應(yīng)電壓，將變得大于另一個次級線圈中的感應(yīng)電壓，從而產(chǎn)生電勢差，并且輸出交變電壓。
當(dāng)鐵芯通過中心位置，從一端移動到另一端時，輸出電壓從最大值變?yōu)榱悖缓笤俅位氐阶畲笾担窃诖诉^程中，其相角改變了180度。
這使LVDT能夠產(chǎn)生交流電信號，其幅度表示鐵芯從中央位置開始的移動量，并且其相位角表示鐵芯的移動方向。因此，這種類型的位置傳感器的輸出信號，既可以用感應(yīng)電壓大小表示位移大小，又可以根據(jù)電壓極性表示運動方向，所以說這是一種絕對式傳感器。
通常，此感應(yīng)出的交流電壓，通過合適的電子電路，轉(zhuǎn)換為更方便使用的高電平直流電壓或電流。
這就是LVDT的原理。
LVDT原理概括圖
LVDT原理概括圖
LVDT原理概括圖
3. LVDT的優(yōu)缺點
1.無限壽命
與其他類型的位移傳感器相比，LVDT傳感器的主要優(yōu)勢在于堅固耐用，理論上無限壽命，因為感應(yīng)元件之間沒有物理接觸，沒有磨損。
2.無限分辨率
由于該設(shè)備依賴于磁通量的耦合，因此LVDT可以具有無限的分辨率。因此，可以通過合適的信號調(diào)節(jié)，檢測很小的運動，而傳感器的分辨率則取決于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的分辨率。
3.高線性度
在測量范圍內(nèi)，線性度很高，精度高。
4.絕對測量
LVDT是絕對輸出設(shè)備，而不是增量輸出設(shè)備。
這意味著在斷電的情況下，從LVDT發(fā)送的位置數(shù)據(jù)不會丟失。重新啟動測量系統(tǒng)后，LVDT的輸出值將與斷電之前的輸出值相同。
5.測量范圍廣
LVDT具有非常廣的位移測量范圍，可用于測量1.25mm－250mm的位移。
6.低功耗
它將線性位移轉(zhuǎn)換為易于處理的電壓，功率約為1W，與其他傳感器相比，功耗很低。
7.缺點：對外磁場，溫度敏感。
因為利用了電磁感應(yīng)原理，LVDT對雜散磁場敏感，因此使用時需要考慮，保護它們免受雜散磁場的影響。
此外，LVDT易受振動和溫度影響。
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