LVDT 位移传感器

• 交流供电线性差动变压器 (LVDT) 不包含任何电子设备，使其成为具有尺寸限制或严苛运行环境的应用的理想选择
• 直流 LVDT 具有内置在 LVDT 中的信号调理电子设备，不需要任何校准或特殊的信号调节。可以使用单极或双极直流电压为单元供电，并且单元具有扩展的电压、电流或数字输出
• 具有弹簧回弹式柱塞和轴承组件（测量探头）的 LVDT 可轻松安装；在 +/-0.020” 至 +/-2.000” 的范围内提供交流、直流和数字输出版本
• 所提供的铁芯分离式 LVDT 的配置包括：小型（交流）、通用（交流、直流和回路供电）、密封（直流、回路供电）、全密封（交流、直流）、投入式（回路供电）、危险区域（交流）和定制铁芯分离式 LVDT

铁芯可自由活动的 LVDT 的活动元件是透磁性材料的独立管状电枢，称为铁芯，它可在线圈的中空孔内沿轴向自由移动，并通过机械方式耦合到需测量其位置的物体上。该孔通常足够大，能够在铁芯和孔之间提供很大的径向间隙，使其与线圈之间不会产生物理接触，可以实现无摩擦的测量，因此其机械寿命几乎无限长。

铁芯可自由活动的 LVDT 具有出色的通用性，采用非接触式，坚固耐用；当使用正确的材料制造时，能够在严苛或不利的环境中保持长期的可靠性。无摩擦的操作意味着可重复性更强且分辨率更高。根据这些特性，LVDT 通常用于需要优先考虑拥有成本、安全性和高度可靠性的系统中，例如飞机襟翼指示、海底应用、高温蒸汽阀和发电厂设备。

其他适合铁芯可自由活动的 LVDT 的应用包括：

• 测量物体以机械方式与参照面或物体（阀、液压缸、致动器、应变测试机器）耦合时
• 测量范围高于 4.00 英寸频率响应 >10 Hz（振动测量）
• 对精密材料或高弹性材料的关键测量，这些材料使测量物体能够以微小机械阻力直至毫无机械阻力的方式移动。

弹簧回弹式 LVDT 通常称为测量探头，它采用非接触式测量位移传感器（LVDT 或半桥），其中包括与以高精密线性滚珠轴承支撑的轴耦合在一起的弹簧回弹式可移动铁芯。大部分测量探头的最大测量范围均为 ±0.50 mm 至 ±50.0 mm（±0.020 in. 至 ±2.00 in.），分辨率达微米的分数级。当弹簧回弹式组件中内置了处理电路时，不需要外部电子设备，这使传感器在自动化设备中的机械安装更加简单且更具性价比。

电子测量探头通常用于对制造的部件进行尺寸测量，是质量保证体系的重要组成部分。它适合那些测量物体不能以机械方式与参照物耦合的应用：

• 重工业中的测量：密封测量探头可以解决许多与在严苛环境中进行尺寸测量有关的问题。
• 高精密测量：高精密测量探头使用线性滚珠轴承组件，该组件精确安装在耐辐射和接地的非旋转探头轴上，以尽可能减小径向移动及侧面负载的影响。这使探头具有卓越的 0.000006 英寸 (0.15 μm) 的可重复性
• 装配线质量测量：建议对这些应用使用气动式/弹簧回弹式测量探头，因为它们通过伸缩来进行测量，使产品在装配线上移动时不会损坏探头。
• 板材的平面度测量
• 被测量物体潜在的轴交叉移动：例如，对旋转部件进行圆度测量

LVDT 传感器上最常用的是引线，因为引线的成本低于连接器，而且使用简单，可轻松简单地连接到用于工作台测试的信号调理电子设备。在某些情况下，引线在温度和压力方面的工作范围更广。例如，在高压环境下、气缸内液压应用或当工作温度超过 400°F 时，传感器上首选引线进行电气连接。

但是，引线的灵敏度可能对其使用造成一定的障碍，因为如果安装过程中未能妥善处理，导线可能断裂。引线过长也可能显得笨重且安装复杂。此外，引线对吸收噪声很敏感，而这些噪声可能影响调理设备对信号的解读，最终降低传感器输出的精确度。 

使用连接器的传感器不受配线支配，更易于安装和卸载。重新安装传感器时，连接器可以轻松拔下或插入，而引线一定会断裂且经常需要维修。连接器还可能使用屏蔽电缆组件以拉长 LVDT 线性位移传感器与电子设备之间的距离，当传感器必须在严苛环境下运行时，这一点尤其重要，因为布线的电阻更小且具有屏蔽层，可抵御来自外部源的干扰。

如果电缆组件上的导线断裂或产生拉扯，唯一的办法就是更换电缆组件，因为 LVDT 传感器将以其他方式保持正常工作。通过用力拉动来破坏或剥离引线时，可能造成传感器无法维修，从而需要购买更换传感器。通过使用连接器，LVDT 传感器可以实现全密封，防侵入保护等级达到 IP-68。连接器可能体积庞大，很难安装到紧凑空间内或要求小封装尺寸的 LVDT 上。

非密封 LVDT 线性位移传感器的外部密封符合 IEC 标准 IP-61。这些传感器具有防尘和防冷凝功能，因此适用于以下应用：

• 接触的灰尘/污垢有限的干燥环境
• 实验室测试
• 室内应用
• 精密测量
• 刻度盘指示器更换
• 机器人致动器位置反馈

当线圈完全封装在环氧树脂中时，非密封 LVDT 位移传感器的防护等级提高到了 IP-64，使其适用于湿度可能很高的环境。

密封 LVDT 完全用不锈钢制造，并按照 IEC 标准 IP-68 采用与严苛环境密封隔绝的线圈绕组。除了能够全面抵御灰尘侵入，这些传感器还可以在指定压力范围内承受长期浸水而不会发生渗入。

IP-68 等级 LVDT 的建议应用包括：

• 室外结构监测
• 灰尘、污垢、油脂、潮湿环境应用
• 重工业
• 阀门位置
  
  

所有被制造商确定达到 IP-68 的传感器可能并非都是相同的，但必须超过 IP-67 等级。IP-68 传感器通过焊接进行密封，其所有接触液体的部件都采用金属制造，只有连接器除外。在不工作的情况下，传感器本身可浸没在最高 1,000 psi 的水或其他液体中。但是，在浸没状态下它们无法工作，因为水可能会进入插接插头，造成短路。

带有合适的 Seacon-Branter 插接连接器的投入式 LVDT 的防护等级为 IP-68。连接器和配套插头的额定压力高达 5,000 psi 或更高。通常，这些装置在更换和维修成本极为昂贵的关键应用中的设计使用寿命为 20 年。

推荐应用：

• 海水或淡水
• 堤坝/桥梁结构监测
• 节流阀/采油树阀位置监测
• 海底延伸仪
• 系泊缆绳
• ROV 致动器/锁闩位置反馈