LVDT, Yarım Köprü ve Dijital Dönüştürücü Teorisi

Çalışma prensibi

Bir LVDT Yer Değiştirme Sensörü, çekirdeği gövde içinde hareket ettirerek çalışır. Çekirdeğin gövde içindeki konumu bobine sarılan bobinler tarafından algılanır. Bobinler bir AC sinyali ile beslenmektedir. Sinyal daha sonra çekirdek pozisyonun bir ölçüsünü sağlamak için koşullandırma elektroniği tarafından işlenmektedir. Gövde normal olarak bir elemanın statik kısmına monte edilir ve çekirdek hareketli kısma bağlanır. Şekilde basitleştirilmiş bir elektrik şeması gösterilmektedir.

İkincil bobinler A ve B, iki voltaj VA ve VB zıt faza sahip olacak ve dönüştürücü çıkışı VA-VB olacak şekilde seri karşıtlıkta bağlanır. Çekirdek merkez konumdaysa, her sekonderde eşit büyüklükte ancak zıt fazda gerilimler indüklenecektir ve net çıkış sıfır olacaktır. Çekirdek bir yönde hareket ettikçe, karşılık gelen ikincil bobindeki voltaj artarken diğer bobin tamamlayıcı bir voltaj düşüşü yaşar. Net etki, yer değiştirmeyle orantılı bir transdüser voltajı çıkışıdır. Uyarma sinyaline göre çıktının büyüklüğü ve fazının bilinmesi, sıfır konumundan çekirdek hareketinin konumu ve yönünün çıkarılmasına izin verir.

Bir LVDT’nin çıktısı, kalibre edilmiş ölçüm aralığı üzerindeki yer değiştirmenin doğrusal bir fonksiyonu olmaktadır. Bu aralığın ötesinde, çıktı giderek doğrusal olmayan hale gelir. Ölçüm aralığı, dönüştürücü boş konumundan ± mesafe olarak tanımlanır.

Yarım Köprü LVDT ve Dijital Dönüştürücüler

Doğrusal Değişken Diferansiyel Transformatör (LVDT) ve Yarım Köprü, bobin formatına iki alternatif yaklaşımdır ve bu bölümde açıklanmıştır. LVDT ve Yarım Köprü transdüserleri, enerji verilmiş bir bobin tarafından üretilen manyetik alan içindeki bir çekirdeğin hareketini algılar ve bir elektrik sinyaline dönüştürür.

Konvansiyonel Yarım Köprü

Yarım Köprü transdüseri, Wheatstone köprü devresinin yarısını oluşturur ve sıfırdan değişimin kolayca belirlenmesini sağlar. Köprünün diğer yarısı amplifikatörün içine yerleştirilmiştir. Çekirdek merkezi bir konumda olduğunda, iki sinyal VA ve VB eşittir. Çekirdek yer değiştirdikçe, iki sargının bağıl endüktansı değişir ve VA ve VB’de tamamlayıcı bir değişiklik oluşturur.

AK Industries LVDT Sensör

PPM12, VR20 Metrology sensörünün sürekli olarak hassas bobin dökümleri ve çok odacıklı bobin sargıları geliştirmesi, ürün yelpazesi boyunca mükemmel doğrusallık ve termal kararlılık sağlar.