温度计

行业和解决方案

温度对LVDT的影响

了解温度变化如何影响LVDT位置传感器的性能和选型。

LVDT传感器长期以来一直是实验室、工业和航空航天等应用中可靠的线性位置反馈工具。 LVDT位置传感器能够在宽温度范围内工作,并以较高精度提供从微英寸到2英尺范围的可靠线性位移测量。虽然LVDT线性位置传感器具有适用于众多应用的输出稳定性,但其性能并不会完全免受温度变化影响。在飞机、海底设备和透平机械等特定应用中,温度影响可能尤为显著。

交流供电与直流供电输出信号

交流供电型LVDT位置传感器的最高工作温度为300°F,因为电子电路可远离传感器本体安装。直流供电型LVDT由于电子电路集成在传感器内部,其工作温度受信号调理电子模块材料特性的限制。当温度保持相对稳定时,直流型LVDT可在低至–40°F的环境下工作。 

材料类型

温度变化对LVDT磁芯材料磁特性的影响较小,因此在线性位置传感器的常规工作温度范围内,对变压器工作性能影响可以忽略不计。  为了抵消LVDT材料热膨胀系数所带来的影响,LVDT通常采用从中心向两端对称膨胀的结构设计。新的制造工艺和材料也使LVDT能够在高温和低温等严苛环境中工作。

 

定制LVDT可在高达400°F的连续工作温度下运行。这种高温能力通过采用适用于线性位置传感器的特殊结构材料实现,其中包括高熔点专用焊料。

环境温度

环境温度变化会对交流供电型和直流供电型LVDT的工作性能产生可预测的影响。  对于交流型LVDT,信号调理电路可帮助补偿初级电流变化带来的影响。而对于直流型LVDT,由于内部空间限制,则无法采用这种补偿方式。

机械膨胀与电气特性

温度变化会通过多种方式影响LVDT输出信号,包括机械膨胀以及LVDT电气特性的变化。机械膨胀会导致LVDT磁芯与绕组之间产生相对位移。其最终结果是产生虚假的磁芯运动信号,从而导致零点漂移误差。

 

温度还会通过改变初级输入电流或磁芯材料磁特性来影响LVDT的电气性能。这将导致比例系数变化或量程漂移误差。

初级电流稳定

采用恒流激励电源是解决温度影响问题的一种直接方法,但并非始终具有可实施性。  如果无法提供恒流电源,则可通过在初级绕组回路中串联较大的外部电阻,在一定程度上稳定初级电流。

温度引起的电阻变化

变压器温度升高会导致通常用于绕制初级线圈和次级线圈的铜导线电阻增加。这种电阻增加非常直接的结果就是初级阻抗增大。