Transformador diferencial variable lineal (LVDT)

<p>Definici贸n: El transformador inductivo variable lineal convierte los desplazamiento lineal en una se帽al el茅ctrica. funciona en el principio de inducci贸n mutua, es decir, el flujo del devanado primario se induce al devanado secundario. los producci贸n del transformador se obtiene debido a la diferencia de El voltajes secundariosy por lo tanto se llama un transformador diferencial.

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Construcci贸n de LVDT

La construcci贸n b谩sica del LVDT se muestra a continuaci贸n en la figura. La P es el devanado primario del LVDT y S1 y S2 son el devanado secundario del transformador. El devanado secundario est谩 enrollado en el formador cil铆ndrico. El devanado secundario tiene el mismo n煤mero de vueltas y est谩 colocado de manera id茅ntica en ambos lados del devanado primario.lvdt-transformador- 1La fuente de corriente alterna se aplica al devanado primario. El n煤cleo de hierro dulce se coloca dentro del n煤cleo de hierro. El desplazamiento que se va a medir se adjunta al brazo del n煤cleo de hierro. El metal de alta permeabilidad se utiliza para el n煤cleo, por lo que los arm贸nicos son menores y se obtiene f谩cilmente un voltaje nulo. El desplazamiento medido longitudinalmente, lo que reduce las p茅rdidas por corrientes de Foucault.

Todo el arreglo se coloca dentro de la carcasa de acero inoxidable y sus extremos proporcionan el blindaje electrost谩tico y electromagn茅tico. La frecuencia de la corriente alterna aplicada al devanado primario se encuentra entre 50 y 20 kHz.

El LVDT funciona seg煤n el principio de inducci贸n mutua. La corriente se aplica al devanado primario que produce el campo magn茅tico, y este campo induce la corriente en los devanados secundarios.

lvdt-2La tensi贸n de salida del devanado secundario S1 es ES1 y la del S2 es ES2. La se帽al de voltaje secundario se convierte en una se帽al el茅ctrica al conectar el devanado secundario en oposici贸n en serie, como se muestra en la siguiente figura.

El voltaje de salida del transductor se determina restando el voltaje de los devanados secundarios.

lvdt-transformador-2E0 = ES1 鈥 ES2

El voltaje de salida del devanado secundario es igual cuando el n煤cleo est谩 en la posici贸n normal.LVDT en posici贸n nulaCuando el n煤cleo blando se movi贸 hacia la izquierda, el flujo vinculado en S1 es mayor en comparaci贸n con S2. El voltaje de salida del devanado S1 es mayor que el S2 pero est谩 en fase con el voltaje primario.

lvdt-en-otra-posici贸n-2De manera similar, cuando el n煤cleo de hierro dulce se mueve hacia la derecha, la magnitud del enlace de flujo S2 es mayor que S1. La tensi贸n de salida est谩 desfasada -180潞C con el devanado primario.

lvdt-en-otra-posici贸nEl cambio en el voltaje de salida es directamente proporcional al desplazamiento del n煤cleo. Cualquier desplazamiento aumentar谩 el flujo de uno de los devanados secundarios y, por otro lado, reducir谩 el otro.

gr谩fico lvdtLa curva entre el voltaje de salida y el desplazamiento se muestra en la figura anterior. La curva es lineal para peque帽os desplazamientos y m谩s all谩 de este rango, comienza a desviarse de la l铆nea recta.

Ventajas de LVDT

Las siguientes son las ventajas del LVDT.

  1. Alto rango 鈥 El LVDT tiene un rango muy amplio para la medici贸n de desplazamiento. Su rango de desplazamiento es de 1,25 mm a 250 mm.
  2. Alta entrada y alta sensibilidad 鈥 El LVDT da un alto rendimiento y adem谩s no hay necesidad de amplificaci贸n. La sensibilidad del transductor tambi茅n es muy alta.
  3. Escabroso 鈥 Puede tolerar el alto grado de choque y variaci贸n, especialmente cuando el n煤cleo se carga con la ayuda de un resorte.
  4. hist茅resis baja 鈥 El LVDT tiene una hist茅resis baja por lo que su repetibilidad es excelente.
  5. Bajo consumo de energ铆a 鈥 El LVDT consume menos de 1W de potencia.

Desventajas de LVDT

Las desventajas del LVDT se muestran a continuaci贸n en detalle.

  1. Se requiere un gran desplazamiento para obtener la salida diferencial considerable.
  2. El transformador LVDT es muy sensible al campo magn茅tico perdido.
  3. El rendimiento del transductor se ve afectado por las vibraciones.
  4. La respuesta din谩mica est谩 controlada mec谩nicamente por la masa del n煤cleo y el茅ctricamente por la frecuencia de la corriente.
  5. El rendimiento del LVDT se ve afectado por la temperatura.

Usos de los LVDT

Las siguientes son las principales aplicaciones de los LVDT.

  1. Se utiliza para medir el desplazamiento que tiene un rango de unos pocos mm a cm. El LVDT convierte directamente el desplazamiento en una se帽al el茅ctrica.
  2. Tambi茅n se utiliza como transductor secundario. El LVDT se utiliza como dispositivo para medir la fuerza, el peso y la presi贸n. Algunos de los LVDT utilizados para medir la carga y la presi贸n.

Los LVDT se utilizan principalmente en servomecanismos y otras aplicaciones industriales.

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