In questo post discuteremo degli LVDT, concentrandoci sui loro risultati, usi e funzionamento. Tratteremo anche i principi dei sensori di spostamento e come calibrare efficacemente gli LVDT.
Che tipo di uscite forniscono gli LVDT?
Gli LVDT, o trasformatori differenziali variabili lineari, forniscono uscite di tensione analogica proporzionali allo spostamento lineare del nucleo all’interno del sensore. Il segnale di uscita è tipicamente un’onda sinusoidale la cui ampiezza e fase cambiano in risposta allo spostamento. Questo segnale può essere convertito in una tensione lineare o in una lettura digitale per una misurazione precisa.
Cos’è un LVDT e a cosa serve?
Un LVDT è un tipo di sensore di posizione lineare utilizzato per misurare lo spostamento con elevata precisione e affidabilità. È costituito da una bobina primaria e due bobine secondarie disposte simmetricamente attorno ad un nucleo mobile. Quando il nucleo si muove, l’induttanza delle bobine secondarie cambia, producendo un segnale di uscita che riflette la posizione del nucleo.
Gli LVDT sono comunemente utilizzati in varie applicazioni, tra cui:
- Automazione industriale: per misurare e controllare le posizioni nei macchinari.
- Aerospaziale: per monitorare il movimento delle superfici di controllo e dei componenti.
- Prove strutturali: per misurare gli spostamenti nei materiali e nelle strutture sotto carico.
- Robotica: per controllo e feedback precisi nei bracci e nei sistemi robotici.
Come funziona un sensore di spostamento?
Un sensore di spostamento misura la distanza o la posizione di un oggetto rispetto a un punto di riferimento. Funziona rilevando cambiamenti nelle proprietà fisiche come resistenza elettrica, capacità o induttanza, che corrispondono allo spostamento. Il sensore converte questa variazione in un segnale elettrico che rappresenta lo spostamento.
I sensori di spostamento sono disponibili in vari tipi, tra cui:
- Capacitivo: misura le variazioni di capacità dovute allo spostamento.
- Induttivo: utilizza cambiamenti nell’induttanza, come gli LVDT.
- Ottico: misura i cambiamenti nell’intensità o nella posizione della luce.
- Ultrasuoni: utilizza le onde sonore per misurare la distanza.
Come funziona un trasformatore differenziale variabile lineare?
Un trasformatore differenziale variabile lineare (LVDT) funziona secondo il principio dell’induzione elettromagnetica. È costituito da una bobina primaria e due bobine secondarie avvolte su un nucleo cilindrico. Quando il nucleo si muove linearmente all’interno delle bobine, altera il collegamento del flusso magnetico tra le bobine.
La bobina primaria viene eccitata con una corrente alternata, generando un campo magnetico che induce tensioni nelle bobine secondarie. La posizione del nucleo influenza l’equilibrio di queste tensioni indotte. L’uscita differenziale tra le due bobine secondarie è proporzionale allo spostamento del nucleo, fornendo una misurazione precisa del movimento lineare.
Come si calibra un LVDT?
La calibrazione di un LVDT comporta la regolazione della sua uscita per garantire misurazioni accurate. Il processo di calibrazione in genere include:
- Azzeramento: assicurarsi che l’uscita dell’LVDT sia zero quando il nucleo si trova nella sua posizione di riferimento.
- Calibrazione dell’intervallo: misura e regola l’uscita in punti di spostamento noti per garantire la linearità su tutta la gamma.
- Convalida: confrontare le misurazioni dell’LVDT con uno standard noto o un sensore di riferimento per verificare l’accuratezza.
La calibrazione viene spesso eseguita utilizzando apparecchiature e software specializzati per automatizzare il processo e garantire la precisione.
Spero che questa spiegazione fornisca una chiara comprensione degli LVDT, dei loro risultati e di come funzionano nella misurazione dello spostamento. La loro precisione e versatilità li rendono strumenti preziosi in varie applicazioni industriali e scientifiche.
