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ameya360分享:可靠的高精度位置传感LVDT

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皇华Ameya360|  楼主 | 2022-11-7 10:14 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
  LVDT有交流和直流之分,交流供电LVDT线性位移传感器是不包含任何内置调节电路的,需要另外配置外部振荡器、载波放大器或解调器和滤波器才能工作。交流供电LVDT线性位移传感器根据不同的制造材料,能够适应很宽的工作温度范围,甚至是完全超出直流供电LVDT的温度范围,比如<20℃这种极端温度。理论上来说,只要器件的材料选取合适,交流供电LVDT可以在-200℃的温度下工作。没有内置调节电路的交流LVDT,在封装尺寸上限制也比较少,能够在结构上做得更为紧凑,在很多空间受限的地方使用。而且因为没有内置调节电路,这种非接触式的交流LVDT的使用寿命会更长,不管是电气寿命还是机械寿命,另一方面这也展示出它较强的抗振抗冲击能力。直流供电LVDT线性位移传感器在交流供电LVDT的基础上内置了一个载波生成器/信号调节模块,在保留交流LVDT的特性同时有直流操作的简单性。

  和交流LVDT相比,直流LVDT有预先校准的模拟/数字输出信号,是不需要额外的信号调节设备的。多数直流LVDT会集成误差补偿,不需要校准或依赖放大设备的LVDT在使用上更为便捷。在牺牲了一定电气和机械寿命、一定的抗冲击可靠性以及一定的工作范围后,直流LVDT得到的是更简单更直接的输出,还稍微降低了系统的成本。值得一提的是直流LVDT能够选择回路供电,由于电流信号不会衰减,4-20 mA回路供电的直流LVDT能够在电缆长度极长的远程应用里发挥出极大作用。

  虽然LVDT一直是各类应用中可靠的位置反馈工具,但是它也很容易受到温度影响。温度的变化会以两种不同方式影响LVDT的输出信号,包括机械膨胀和LVDT电气属性的变化。机械膨胀会影响铁芯与绕组,让传感器产生错误的信号;温度也可能直接改变铁芯的磁属性,让整个传感器的电气属性发生变化,进而让测得数据发生错误。一般来说,直接影响到LVDT铁芯的情况很少,在常见的温度范围内这种变化可以忽略。只有在极端环境温度里,这种改变材料磁属性的情况才会比较棘手。

  现在一些新的制造技术和材料也使LVDT能够在严苛环境中工作,这种LVDT不仅使用了特殊制造材料,还采用了特殊的高熔点焊接,否则无法抗衡零下几百度的环境对材料的改变。上面我们也说过,交流LVDT可覆盖的工作温度是远超直流LVDT的,这是因为在传感器主体内部包含电子设备的直流供电LVDT会受到电子信号调节模块中的材料属性的限制,没办法像交流LVDT那样只需要保证自身的可靠性。  

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沙发
GlenX| | 2023-3-25 16:15 | 只看该作者
无论交流还是直流LVDT,传感器本身的工作原理相近,都是采用差分线圈产生和位移对应的关系。
所以导致这个测量小系统对外有个相对独立的“地”,也就是共模,共模的成分因接地点(如接到PLC/DCS等)的不同,影响不同,导致测量基本对其它系统的干扰,曾经遇到过最极端的情况是6个不同地方的LVDT,接到一个控制系统,结果导致4个控制器CPU死机,LVDT停电后一切正常。
最后注意高频接地才回复系统。
相比较而言,"直流"的LVDT系统独立性强,较交流容易进入大系统。
但由于响应速度较高,精度稳定,环境要求低,所以应用比较广泛。

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hansliu888| | 2024-1-13 01:57 | 只看该作者
我测试了几种ADI芯片LVDT,MCU nRF52840/32 slave1  ---BLE----
                                       MCU nRF52840/32 slave2  ---BLE---
.....................................................................................................................................................................
                                                                                          ---MCU nRF52840/32 master--PC C#SCADA.......
                                       MCU nRF52840/32 slave10 ---BLE---

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