lvdt位移传感器的原理是什么？-彩客网手机版

在机械设备的运动轴中，最常见的是直线运动。

 

对于直驱，我们一般用直线位移传感器，比如光栅尺来检测运动部件的位置。

 

而对于旋转变直线的运动轴，有时也可以用旋转编码器来检测位置，速度等参数。

今天，我想分享一下另外一种常用的直线位移传感器：lvdt。

 

什么是lvdt？

 

我查了一下，lvdt是linear variable differential transformer的缩写，表面意思是，线性可变差动变压器。

 

乍一看怎么是变压器，吓坏了。

 

原来是因为，它也是利用变压器的磁感应原理，来产生电压，再通过电路转换，得到被测位移。

 

为了方便理解，我们这里就叫lvdt传感器。

lvdt的内部主要结构，包括一个初级绕组和一对次级绕组，初级绕组位于中间，而次级绕组则沿相反方向串联，缠绕在初级绕组的两侧。运动部件是导磁铁芯，可以在空心线圈中移动，连接到要测量位置的物体上。圆柱形的屏蔽层和不锈钢外壳可以保护绕组免受损坏，并且还可以容纳感测磁场，提供电磁屏蔽。 简化的线圈和铁芯，初级绕组位于中间，次级绕组串联，缠绕在初级绕组的两侧。每个次级线圈应具有相同的匝数和长度，以免影响零位和线性度。 运行时，在初级绕组上施加一个小的交流电压，称为“励磁信号”，进而在两个相邻的次级绕组中感应出电动势（变压器原理），铁芯在不同的位置，次级绕组电势差不同，进而通过感应电压确定铁芯位置

如果铁芯恰好位于空心管的中央，则两个次级绕组中的感应电动势会相互抵消，因为它们的相位差180°，因此最终输出电压为零。

 

当铁芯向一侧稍微移动时，其中一个次级线圈中的感应电压，将变得大于另一个次级线圈中的感应电压，从而产生电势差，并且输出交变电压。

 

当铁芯通过中心位置，从一端移动到另一端时，输出电压从最大值变为零，然后再次回到最大值，但是在此过程中，其相角改变了180度。

 

这使lvdt能够产生交流电信号，其幅度表示铁芯从中央位置开始的移动量，并且其相位角表示铁芯的移动方向。因此，这种类型的位置传感器的输出信号，既可以用感应电压大小表示位移大小，又可以根据电压极性表示运动方向，所以说这是一种

 

通常，此感应出的交流电压，通过合适的电子电路，转换为更方便使用的高电平直流电压或电流。

 

这就是lvdt的原理。