In dit bericht bespreken we LVDT’s, waarbij we ons concentreren op hun output, gebruik en werking. We behandelen ook de principes van verplaatsingssensoren en hoe LVDT’s effectief kunnen worden gekalibreerd.
Welk type uitgang bieden LVDT’s?
LVDT’s, of Linear Variable Differential Transformers, bieden analoge spanningsuitgangen die evenredig zijn met de lineaire verplaatsing van de kern in de sensor. Het uitgangssignaal is typisch een sinusgolf waarvan de amplitude en fase veranderen als reactie op de verplaatsing. Dit signaal kan worden omgezet in een lineaire spanning of digitale uitlezing voor nauwkeurige metingen.
Wat is een LVDT en waarvoor wordt het gebruikt?
Een LVDT is een type lineaire positiesensor die wordt gebruikt om verplaatsing met hoge nauwkeurigheid en betrouwbaarheid te meten. Het bestaat uit een primaire spoel en twee secundaire spoelen die symmetrisch rond een beweegbare kern zijn geplaatst. Terwijl de kern beweegt, verandert de inductantie van de secundaire spoelen, waardoor een uitgangssignaal ontstaat dat de positie van de kern weerspiegelt.
LVDT’s worden vaak gebruikt in verschillende toepassingen, waaronder:
- Industriële automatisering: voor het meten en controleren van posities in machines.
- Aerospace: om de beweging van stuuroppervlakken en componenten te monitoren.
- Structureel testen: om verplaatsingen in materialen en constructies onder belasting te meten.
- Robotica: voor nauwkeurige controle en feedback in robotarmen en -systemen.
Hoe werkt een verplaatsingssensor?
Een verplaatsingssensor meet de afstand of positie van een object ten opzichte van een referentiepunt. Het werkt door veranderingen in fysieke eigenschappen te detecteren, zoals elektrische weerstand, capaciteit of inductie, die overeenkomen met de verplaatsing. De sensor zet deze verandering om in een elektrisch signaal dat de verplaatsing weergeeft.
Verplaatsingssensoren zijn er in verschillende typen, waaronder:
- Capacitief: meet veranderingen in capaciteit als gevolg van verplaatsing.
- Inductief: gebruikt veranderingen in inductie, zoals LVDT’s.
- Optisch: meet veranderingen in lichtintensiteit of positie.
- Ultrasoon: gebruikt geluidsgolven om afstand te meten.
Hoe werkt een lineaire variabele differentiaaltransformator?
Een lineaire variabele differentiële transformator (LVDT) werkt volgens het principe van elektromagnetische inductie. Het bestaat uit een primaire spoel en twee secundaire spoelen die op een cilindrische kern zijn gewikkeld. Terwijl de kern lineair binnen de spoelen beweegt, verandert dit de magnetische fluxkoppeling tussen de spoelen.
De primaire spoel wordt bekrachtigd met een wisselstroom, waardoor een magnetisch veld ontstaat dat spanningen in de secundaire spoelen induceert. De positie van de kern beïnvloedt de balans van deze geïnduceerde spanningen. Het verschil in output tussen de twee secundaire spoelen is evenredig met de verplaatsing van de kern, waardoor een nauwkeurige meting van de lineaire beweging wordt verkregen.
Hoe kalibreer je een LVDT?
Bij het kalibreren van een LVDT moet de uitvoer worden aangepast om nauwkeurige metingen te garanderen. Het kalibratieproces omvat doorgaans:
- Nulstelling: Zorg ervoor dat de uitvoer van de LVDT nul is wanneer de kern zich op de referentiepositie bevindt.
- Span Calibration: Meet en pas de output aan op bekende verplaatsingspunten om lineariteit over het hele bereik te garanderen.
- Validatie: Vergelijk de metingen van de LVDT met een bekende standaard- of referentiesensor om de nauwkeurigheid te verifiëren.
Kalibratie wordt vaak uitgevoerd met behulp van gespecialiseerde apparatuur en software om het proces te automatiseren en precisie te garanderen.
Ik hoop dat deze uitleg een duidelijk inzicht geeft in LVDT’s, hun outputs en hoe ze functioneren bij verplaatsingsmetingen. Hun precisie en veelzijdigheid maken ze tot waardevolle instrumenten in diverse industriële en wetenschappelijke toepassingen.
