LVDT传感器如何选型
1.如何为LVDT传感器选择输出
LVDT是一种传感器,需要特定类型的信号调理放大器。将放大器与LVDT传感器隔离开意味着LVDT不受电子器件温度限制的限制。
但是,许多LVDT传感器都可以将放大器安装在传感器内部。这意味着可以为设备提供直流电压并获得直流输出(或4-20mA),并保留LVDT原理的所有优点。
如果想在LVDT传感器上使用数字显示器,或者希望使用外部放大器,以便可以对输出进行调整后选择LVDT,然后选择传感器,然后从范围内的精确LVDT放大器和数字显示模块中进行选择。
此外,LVDT传感器可与大多数全桥LVDT放大器一起使用,因此,如果已经有放大器,那么LVDT输出可能会兼容(尽管您应该检查!)
2.如何为LVDT传感器选择机械类型
无引导式
电枢组件(活动部件)是与LVDT主体完全分开的组件,如果正确安装,将是最坚固,最可靠的。如果可能的话,这些是最好的类型,因为电枢和壳体之间没有物理接触,但是不能触摸侧面,因此请确保外部引导良好。
强制引导式
电枢组件内部由轴承引导。在许多安装中,可以在端部轴承之间使用强制引导式LVDT传感器,以消除中等程度的偏差。
弹簧复位版
电枢被内部弹簧向外推。当目标可能 远离LVDT(因此失去接触)或目标相对于电枢横向移动时,弹簧复位LVDT最佳。
气推版
在空气推动式LVDT中,弹簧使电枢组件缩回。通过向LVDT的进气口施加气压,将电枢移出。例如,在需要将LVDT电枢移出组件而不沿着传送带移动的地方时,使用此类型。
非接触式
非接触式传感器可以精确测量传感器正面与合适的金属靶之间的间隙。
3.如何为LVDT传感器选择测量范围
LVDT的量程范围是它可以测量的线性距离。选择传感器范围时,重要的是它足以满足需要测量的距离。 在整个工作范围内使用时,LVDT的精度均处于最佳状态。
范围选择中的选项是LVDT的整个工作范围。某些LVDT传感器的量程表示为工作范围的正负一半。例如,范围为±50mm的传感器实际上具有100mm的范围(从-50到+50)。
4.如何为LVDT传感器选择温度
温度选择详细说明了LVDT传感器的最高和最低工作温度。大多数LVDT的工作温度范围适用于大多数工业环境。
如果需要在非常热或很冷的环境下测量,则可能需要考虑不使用内部放大器的LVDT,因为这会降低传感器的工作温度范围。使用外部放大器,可以在温度适合电子设备的环境中远离传感器放置。
5.如何选择LVDT传感器的辐射容限
辐射的选择通常并不重要,绝大部分的LVDT传感器均适用于人们无限制进入的正常工业环境中的辐射水平。
在辐射较高的环境中,则应选择没有内置放大器(具有LVDT输出)的传感器,并将外部放大器放置在远离辐射的位置。
6.LVDT有多坚固
传感器均安装在坚固的不锈钢外壳中,该外壳可为LVDT传感器提供机械保护,并屏蔽内部线圈和电子设备免受外部电磁干扰。外壳还用于容纳和集中由LVDT内部线圈产生的磁场。
线圈本身是精确缠绕的,具有受控的张力。一旦对它们进行了测试和优化,就可以对其进行涂层处理,以将它们均质化为更坚固,稳定的单元,从而提高抗冲击和振动的能力。
正确安装后,无导向式的LVDT在换能器的主体与运动的电枢之间没有物理接触,因此没有磨损。因此,使用部件计数方法,正确安装的未引导LVDT非常坚固,并且MTBF(平均故障间隔时间)约为200年。
在固定式和弹簧复位传感器上,电枢组件再次使用低摩擦轴承进行引导,且磨损极低,使用寿命极长。
在需要防水LVDT的情况下,外壳和内管被焊接在端盖和合适的潜水电气终端之间,这样线圈和电子器件就被密封在不锈钢管之间。这是因为磁性的工作原理意味着铁芯只需要在换能器内部即可使LVDT工作,甚至可以用合适的液体填充潜水LVDT的内管。
因此,坚固的外壳,坚固而稳定的绕组,很少的内部连接以及传感元件之间没有电接触,这意味着LVDT可以说是最坚固,可靠的位移传感器。
7.LVDT的分辨率是多少
非引导式LVDT的分辨率是无限的。
LVDT分辨率的限制因素是导向轴承和信号调节电子设备。轴承通常会产生千分之几毫米的分辨率(在测量传感器的情况下会更低)。信号调节电子器件的纹波很小,但是它的频率很高,因此在大多数应用中甚至都不会引起注意。
8.LVDT有多精确
在此定义中,精度是归因于迟滞,可重复性和线性的误差之和。
磁滞是在施加满量程值然后将其移除后,传感器返回到初始值的能力的度量。对于未引导的LVDT,它为零,没有由于迟滞引起的错误。
重复性是对传感器重复调至相同位置时传感器提供相同输出的能力的度量。对于无引导的LVDT,虽然弹簧和固定型轴承会引起小的误差(<0.003mm),但重复误差为零。
线性误差是对传感器的理想线性输出和实际输出之间的差异的度量。在理想的传感器中,传感器整个量程范围内的输出图将是一条直线。线性误差是传感器的理想输出和实际输出曲线之间差异的度量。因为它是最有代表性的,所以使用BFSL(最佳拟合直线)或最小二乘法进行线性计算。对于大多数(但不是全部)传感器,标准误差为满量程的±0.5%,许多传感器的选件为满量程的±0.25%和±0.1%。传感器的各个产品页面详细介绍了传感器的标准线性误差和可用选项。
由于LVDT的线性误差可重复(所以误差始终相同),因此可以使用输出的外部校正来提供更高的精度。