位移传感器lvdt：LVDT位移传感器

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LVDT位移传感器
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LVDT的结构由铁心、衔铁、初级线圈、次级线圈组成，如概述图所示，初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上，线圈内部有一个可自由移动的杆状衔铁。当衔铁处于中间位置时，两个次级线圈产生的感应电动势相等，这样输出电压为0；当衔铁在线圈内部移动并偏离中心位置时，两个线圈产生的感应电动势不等，有电压输出，其电压大小取决于位移量的大小。为了提高传感器的灵敏度，改善传感器的线性度、增大传感器的线性范围，设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反，LVDT输出的电压是两个次级线圈的电压之差，这个输出的电压值与铁心的位移量成线性关系。
中文名
LVDT位移传感器
主要特点1
灵敏度高、线性范围宽
主要特点2
结构对称、零位可恢复
主要特点3
应用于小型制冷剂
主要型号
回弹式、分体式、笔式、气动式
目录
1
传感器原理
2
传感器特点
?
主要特点
?
其他特点
3
优点
4
应用领域
5
常见问题
LVDT位移传感器传感器原理
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LVDT工作过程中，铁心的运动不能超出线圈的线性范围，否则将产生非线性值，因此所有的LVDT均有一个线性范围。
LVDT位移传感器传感器特点
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LVDT位移传感器主要特点
（1）原理直观、结构简单、工作可靠、使用寿命长；
图1
（2）灵敏度高、线性范围宽、重复性好；（3）分辨率高、应用广、适合于不同的应用；（4）结构对称、零位可恢复。（5）应用于小型制冷剂，如自由活塞式斯特林制冷机时，受到安装空间的限制。
LVDT位移传感器其他特点
1、响应速度快：基于非接触测量的实现，对于某些快速运动物体的冲击振动测量，此类传感器可以提供很宽的频率响应。
图2 5000XS直线位移传感器
[1]
2、高线性度：通过不断研发的线圈绕制方法，LVDT位移传感器的线性度有了显著的提高。3、高分辨率：由电磁感应原理所决定的任何微小的铁芯运动均会改变所在磁场内次级线圈的感生电动势，使得LVDT位移传感器理论上具有无限的分辨力。随着设计、工艺和电子元器件性能的不断提高。4、低噪声：对于回弹式的位移传感器，在额定位移输出信号为10.0000V或5.0000V时，其纹波、干扰噪声的峰—峰值电压仅0.2～1.5mVp-p。5、低的温度漂移：通用型中小量程产品的温度系数在±0.001%/℃～±0.01%/℃。FS。6、始动漂移小：当接通电源（开机）时，位移读数很快就能基本稳定下来，无需长时间的预热，时间漂移小。7、无零点残余电压：由于采用了先进的检测电路，避免了零点残余电压的存在。8、重复性好：重复精度可达零点几微米甚至更小。9、很宽的量程覆盖范围：在较宽的量程范围内LVDT位移传感器均能实现较高的线性精度。
图3 HR位移传感器
10、带载能力强：一台测量仪器能同时带1-30支LVDT工作。11、低故障：这是指在非正常使用下，由于人为的疏忽或误操作而设计的多种措施，以避免传感器受损。12、功耗低：在双电源供电，输出电压信号时，供电电流﹤10mA。13、输入、输出的多样性：可以输入单或双电源，其电压值自5V～24V或±5V～±15V;输出信号电压自20mV～10V或±20mV～±10V;输出信号电流;4～20mA或0～10mA，并且具有良好的恒流特性。输出信号频率：0～Hz。
LVDT位移传感器优点
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1,无摩擦测量LVDT 的可动铁芯和线圈之间通常没有实体接触， 也就是说 LVDT 是没有摩擦 的部件。 它被用于可以承受轻质铁芯负荷， 但无法承受摩擦负荷的重要测量。 例 如，精密材料的冲击挠度或振动测试， 纤维或其它高弹材料的拉伸或蠕变测试。2,无限的机械寿命由于 LVDT 的线圈及其铁芯之间没有摩擦和接触，因此不会产生任何磨 损。这样 LVDT 的机械寿命，理论上是无限长的。在对材料和结构进行疲劳测试 等应用中，这是极为重要的技术要求。此外，无限的机械寿命对于飞机、导弹、宇宙飞船以及重要工业设备中的高可靠性机械装置也同样是重要的。3,无限的分辨率LVDT 的无摩擦运作及其感应原理使它具备两个显著的特性。 第一个特性是具 有真正的无限分辨率。 这意味着 LVDT 可以对铁芯最微小的运动作出响应并生成输出。外部电子设备的可读性是对分辨率的唯一限制。4,零位可重复性LVDT 构造对称，零位可回复。LVDT 的电气零位可重复性高，且极其稳定。用在闭环控制系统中，LVDT 是非常出色的电气零位指示器。5,径向不敏感LVDT 对于铁芯的轴向运动非常敏感，径向运动相对迟钝。这样，LVDT 可以 用于测量不是按照精准直线运动的物体，例如，可把 LVDT 耦合至波登管的末端 测量压力。6,输入/输出隔离LVDT 被认为是变压器的一种，因为它的励磁输入(初级)和输出(次级)是 完全隔离的。LVDT 无需缓冲放大器，可以认为它是一种有效的模拟信号元件。 在要求信号线与电源地线隔离的测量和控制回路中，它的使用非常方便。7,坚固耐用制造 LVDT 所用的材料以及接合这些材料所用的工艺使它成为坚固耐用 的变送器。即使受到工业环境中常有的强大冲击、巨幅振动，LVDT 也能继续发 挥作用。铁芯与线圈分离 LVDT 铁芯与线圈彼此分离，在铁芯和线圈内壁间插入非磁性隔离物，可以把加压的、 腐蚀性或碱性液体与线圈组隔离开。这样，线 圈组实现气密封， 不再需要对运动构件进行动态密封。 对于加压系统内的线圈组， 只需使用静态密封即可。8,环境适应性LVDT 是少数几个可以在多种恶劣环境中工作的变送器之一。例如，密封型 LVDT 采用不锈钢外壳，可以置于腐蚀性液体或气体中。有时，LVDT 被要求在极端恶劣的环境下工作。例如，在类似液氮的低温环境中或核辐射环境。虽然在大 多数情况下，LVDT 具有无限的工作寿命(理论上) ，置于恶劣环境下的 LVDT，工作寿命却因环境不同而各不相同。
[2]
LVDT位移传感器应用领域
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飞机组装金属外壳装配工将GCD-SE 测量头用在手动工具上，测量机身拼接过程中柳钉杆的合理压缩形变程度。这个工具还被以内过来测量28.5VDC，最小工作电流为6mA,适用于各种便携式电池供电的测量应用。火车制动系LVDT 适宜于测量制动磨损，可以通过测量气缸和制动卡钳之间传动装置连杆的行程来测量制动磨损。汽车零部件测量汽车零部件，如汽车刹车盘，刹车片在出厂前，都要进行厚度，孔径，跳动的测量，由多跟LVDT传感器进行多个行位的综合测量，对应的测量结果输入至PLC或者工控电脑，工控电脑的SPC软件对测量数据进行分析，统计，从而达到对生产产品质量综合管控的目的。常见的汽车零部件测量系统如图所示
图4
[3]
物料测试仪不管是恶劣的环境中还是纯理论的实验室研究，凡是需要对物料进行测试，LVDT都能提供解决方案。LVDT主体可以安装在固定的位置，将核心部分放置在无料中来测量张力或压缩蠕变（可能需要特殊的紧固装置）。当对物料施以负荷时，物料会伸长（或压缩）。LVDT可以在长达数周甚至数月的时间内，随时压力和（或）温度（最高1000 ℉）的不断变化，监测即使是最细微的运动（小于0.0001英寸）。LVDT是一种绝压设备，若出现电力损耗的情况，会在电力恢复后返回到原始读数的位置，从而节省测试所耗费的时间。RVIT-Z 角度传感器外形小，采用全面非接触式设计，是不允许有摩擦力或拉力的粘度计等应用的标准部件。ATM和商业设备馈送和阻塞检测LVDT 可在自动柜员机配送系统的送纸轮上使用，以检测双馈送和无馈送状况。复印机采用LVDT 来检测纸张的厚度和误馈送。LVDT比机械开关更具有优势。线性输出可以通过软件来调整限位值，而不必对限位开关进行机械式的调整。由于MHR系列产品的磁心部分质量小，可靠性和重复性高，因此特别适用于此类应用。对于OEM来说，批量生产LVDT比生产限位开关更具有成本效益。四轮定位设备AccuStar系列倾角仪是全世界四轮定位设备制造的标准传感器，可用于测量外倾角和后倾角。
[4]
LVDT位移传感器常见问题
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在使用LVDT位移传感器的过程中难免会出现一些故障和各种问题，以下是几种常见的情况：1、传感器显示的参数不正确这种情况大多数属于定位不准。可以将传感器取出来重新放置，调整安装的位置。如未解决，重新检查安装以及线路问题。（少数情况为传感器的制作问题，如一些小参数值为传感器制定的精确度不准）2、LVDT位移传感器输出不正常通常表现为磁环脱落、供电不足、接线不牢、安装不牢及工作盲区等问题，首先调整传感器的安装。如没有解决，就检查磁环、电源、电线、接线等，看下问题所在。3、安装注意事项安装时最为重要的就是要平面，并且要注意周围有无磁场问题，尽量远离磁场。然后被检测对象要与传感器材质一致，并且大于探头面的1.5倍。
[5]
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罗罗日记
我是罗罗，专注写成长和科普干货，欢迎关注
LVDT位移传感器的原理是什么？
在机械设备的运动轴中，最常见的是直线运动。对于直驱，我们一般用直线位移传感器，比如光栅尺来检测运动部件的位置。而对于旋转变直线的运动轴，有时也可以用旋转编码器来检测位置，速度等参数。上次，我分享了光栅尺和旋转编码器的原理。光栅尺原理，横屏更好看...
2021-05-113
米兰特位移传感器
深圳市米兰特科技有限公司
LVDT位移传感器安装使用说明
1、选择传感器量程需留有余量，G系列LVDT位移传感器前端约2.5mm的缓冲区，安装使用应避开缓冲区。2、选用合适的电源供电，电压过高或者过低都无法保证传感器正常使用。3、传感器应垂直检测面安装，待调整好位置再锁紧安装螺丝。4、LVDT位移传感器精度较高，安装使用应避开高温...
2020-03-100
DIATEST
北京地泰科盛科技有限公司官方帐号
LVDT位移传感器的选型
1，首确定精确测量精，微米um别还是亚微米0.1um别2，确定精确测量测量范围，被精确测量产品工件的公差范围，例如+-1mm还是+-0.1mm3，确定安裝间和安裝规格型号，对传感器的外径，长大小的规定如果您必须高精密的精确测量，亚微米精的规定，精确测量区域环境比较差，精确测...
2020-05-090
壹人壹品
壹人壹品讲讲机械设备那些事。
笔式LVDT位移传感器的特点及适用范围
笔式LVDT位移传感器具有优良的性能，适用于质量控制和计量应用中的高精度、高重复性的测量。测头采用高硬度的耐磨不锈钢材料，测轴移动部分采用精密导轨。笔式式位移传感器外配变送器采用9~28 VDC供电，输出信号为标准的可被计算机或PLC使用的 0-5V 或 4-20 mA 输...
2019-09-110
必优传感科技
国内首家传感器垂直平台
LVDT位移传感器的特点优势有哪些？
LVDT的结构由铁心、衔铁、初级线圈、次级线圈组成。初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上，线圈内部有一个可自由移动的杆状衔铁。当衔铁处于中间位置时，两个次级线圈产生的感应电动势相等，这样输出电压力0;当衔铁在线圈内部移动并偏离中心位置时，两个线圈产生的感应电动势不等，有电压输...
2019-01-030
参考资料
1.

5000XS直线位移传感器
．赛斯维传感器网[引用日期2013-03-27]
2.

LVDT位移传感器8个优点
3.

精密仪器企业瞄准“工业4.0”发力-LVDT精密测量
．大众日报[引用日期2016-03-09]
4.

LVDT传感器在商业运输及设备中的典型应用
．赛斯维传感器网[引用日期2013-03-27]
5.

LVDT位移传感器的常见问题及解答
．深圳市信为科技．2012-11-10[引用日期2013-07-10]

位移传感器lvdt：LVDT位移传感器_1

LVDT位移传感器

2018-10-23 16:52:45
信为传感器

LVDT位移传感器主要分为交流和直流型两种输出形式，测量形式分为回弹和非回弹。直流一般输出0-5V、0-10V、4-20mA两种比较多见，量程从1mm到500mm。
LVDT 直线位移传感器具有优良的性能，采用方便的单电源9-28V DC供电，电子电路密封在不锈钢金属管内，可以在潮湿和灰尘等恶劣环境中工作，输出信号为标准的可被计算机或PLC使用的0-5V或4-20mA输出。
差动变压器式LVDT位移传感器 可广泛应用于航天航空、机械、建筑、纺织、铁路、煤炭、冶金、塑料、化工、机床行业、液压缸、阀门位置检测、辊缝间隙测量、玻璃检测、汽车检测、油动机、纺织行业、轴径跳动检测、阀位检测与控制、辊缝间隙控制、金属加工检测以及科研院校等国民经济各行各业，用来测量直线位移、伸长、振动、物体厚度、膨胀等。产品具有无滑动触点、使用寿命长、安全可靠等。
注：笔式位移传感器在汽车发动机、变速器、车桥差变速器装配线上主要用来检测曲轴间隙、垫片厚度、齿轮内径公差的参数，为汽车零部件几何尺寸是否合格的重要指标。此类测量一般要求安装空间小、重复精度高、机械寿命长，抗干扰能力强。
此类传感器外径只有8mm,重复精度小于1um，内置高精密直线轴承，可配置钨钢或人造红宝石探头，保证探头的耐磨性。使用寿命长，100-1000万次工作无障碍。
信为LVDT位移传感器产品性能展示：
分体式位移传感器
输出信号 位移量(mm) 线性度(%FS) 重复精度(%)
模拟
数字
无线
0-500
0-500
0-500
0.25-1.0
0.25-1.0
0.25-1.0
0.01
0.01
0.01
回弹式位移传感器 输出信号 位移量(mm) 线性度(%FS) 重复精度(%)
0-100
0-100
0-100
0.25
0.1
0.25
0.1um
16bit
0.1um
笔形位移传感器 输出信号 位移量(mm) 线性度(%FS) 重复精度(%)
模拟
数字
无线
0-5
0-5
0-50.25
0.25
0.25 3um
3um
3um 交流位移传感器 输出信号 位移量(mm) 线性度(%FS) 重复精度(%)
交流
模拟
数字
0-25
0-25
0-25 0.25
0.25
0.25
0.01
0.01
0.01
行程限位器 输出信号 开关点误差（mm） 资质认证 防护等级 高低电平 ≤0.5CE IP67
【简介】“深圳信为科技”是LVDT位移传感器厂家。专业研发和生产LVDT位移传感器，LVDT传感器又名“差动变压器式位移传感器”。线性精度位0.25%FS，重复精度≤0.01%FS。

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位移传感器lvdt：LVDT位移传感器的介绍

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位移传感器lvdt：什么是LVDT？LVDT位移传感器原理介绍

LVDT位移传感器工作原理
无锡市河埒传感器有限公司
LVDT（Linear Variable Differential Transformer）是线性可变差动变压器的缩写。它是一种常见类型的机电传感器，可将其以机械方式耦合的物体的直线运动转换为对应的电气信号。
无锡市河埒传感器有限公司成立于1985年，是一家专业生产LVDT位移传感器、转速传感器及其配套变送器的高新技术企业。生产的LVDT具有动态特性好、非线性度好、体积小、寿命高、可靠性高、重复精度高、可适应各种恶劣环境等优点。
图 1 显示了典型 LVDT 的元件。该变压器的内部结构包括一个初级绕组和一对以相同方式缠绕的次级绕组，两个次级绕组对称分布在初级绕组的两侧。

LVDT 的活动元件是导磁性材料的铁芯，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。运行时，由具有适当振幅和频率的交流电对 LVDT 的初级绕组进行通电，这一过程称为初级励磁，LVDT 的电气输出信号是两个次级绕组之间的差分交流电压，随铁芯在 LVDT 线圈内的轴向位置而异。通常情况下，该交流输出电压由适当的电子电路转换为更便于使用的高电平直流电压或电流。
图 2 显示当 LVDT 的铁芯处于不同的轴向位置时会出现什么情况。 LVDT 的初级绕组 P 由恒定振幅交流电源进行通电。由此形成的磁通量由铁芯耦合到相邻的次级绕组 S1 和 S2。如果铁芯位于 S1 和 S2 的中间，则会向每个次级绕组耦合相等的磁通量，因此绕组 S1 和 S2 中各自包含的 E1 和 E2 是相等的，在该参考中间铁芯位置（称为电气零位），差分电压输出 (E1 - E2) 本质上为零。如图 2 中所示，如果移动铁芯，使其与 S1 的距离小于与 S2 的距离，则耦合到 S1 中的磁通量会增加，而耦合到 S2 中的磁通量会减少，因此感生电压 E1 增大，而 E2 减小，从而产生差分电压 (E1 - E2)。相反，如果铁芯移动得更加靠近 S2，则耦合到 S2 中的磁通量会增加，而耦合到 S1 中的磁通量会减少，因此 E2 增大，而 E1 减小，从而产生差分电压 (E2 - E1)。
  图2：显示当LVDT的铁芯处于不同的轴向位置时会出现什么情况
图 3A 显示差分输出电压 EOUT 的大小是如何随着铁芯位置变化的。 自电气零位开始最大铁芯位移的 EOUT 值取决于初级励磁电压的振幅和特定 LVDT 的敏感因子，但通常为几个伏特 RMS。该交流输出电压 EOUT（以初级励磁电压作为参考）的相位角会保持不变，直到铁芯的中心经过零点，此时该相位角突然改变 180 度，如图 3B 中所示。可以通过相应的电路，使用该 180 度相移来确定铁芯离开零点的方向。图 3C 中对其进行了显示，其中输出信号的极性表示铁芯与零点的位置关系。

该图还显示 LVDT 的输出在其指定的铁芯移动范围内具有很好的线性，但可以在更大的范围使用传感器，此时输出线性会有所降低。
LVDT解调
LVDT解调模块为LVDT 提供激励信号是，并接收LVDT次级的输出信号，并将交流次级信号解调成与铁芯位置相对应的直流电流或电压信号。
我公司提供LTM-6A、LTM-6S等智能位移变送器，具有输出DC4～20mA、DC0～10V、断线报警等功能，可满足客户使用中的各种需求。
为何使用 LVDT？
无摩擦操作
LVDT 最重要的特性之一是其无摩擦操作。在正常使用过程中，LVDT 的铁芯和线圈配件之间没有机械接触，因此不存在蹭擦、拖曳或其他摩擦来源。该特性在材料测试、振动位移测量和高分辨率尺寸测量系统中尤其有用。

无限分辨率
由于 LVDT 在无摩擦结构中根据电磁耦合原理工作，因此可以测量铁芯位置极小的变化。该无限分辨率功能仅受 LVDT 信号调节器中的噪声和输出显示器分辨率的限制，此外LVDT 具有出色的可重复性。

无限长的机械寿命
由于 LVDT 的铁芯和线圈结构通常之间没有接触，因此没有部件会相互摩擦或磨损。这意味着 LVDT 具有无限长的机械寿命，此优点在高可靠性应用（如飞机、人造卫星和宇宙飞船以及核设施）中尤其重要。

抗超程损坏
大多数 LVDT 的内部孔在两端都是开口的。如果发生意外的超程，则铁芯能够完全通过传感器线圈配件，而不会导致损坏。由于该不受位置输入过载损坏的特性，LVDT 成为适用于连接到破坏性材料测试设备中抗拉测试样品的延伸仪等应用的传感器。

单轴敏感度
LVDT 会响应沿线圈轴向的铁芯运动，但通常对铁芯垂直轴向的运动或其径向位置不敏感。

可分离线圈和铁芯
由于 LVDT 的铁芯和线圈之间的仅有相互作用时磁耦合，因此可以通过在铁芯和孔之间插入一个非磁性管来隔离线圈配件。这样，可以在管中包含加压流体，铁芯可以在其中自由移动，而线圈配件是非受压的。通常在用于液压比例和/或伺服阀中阀芯位置反馈的 LVDT 中利用该特性。

可适应严苛的环境
LVDT 装配中使用的材料和结构可实现加固耐用的传感器，该传感器在各种环境条件下都能够可靠运行。连接绕组后使用环氧树脂密封到外壳中，从而具有很强的防潮和防湿性，并且能够承受强烈撞击载荷和高强度振动。此外，内部高磁导率屏蔽层可将外部交流电场的影响降至最低。外壳和铁芯都由抗腐蚀材料制成，外壳还用作补充的磁屏蔽层。对于传感器必须接触易燃或腐蚀性蒸气和液体或在加压流体中运行的应用，可以使用各种焊接工艺对外壳和线圈配件进行密封。普通 LVDT 可在很宽的温度范围内运行，但是，如果需要，可以将其生产为可在低温下运行，或者，通过使用特殊材料，在许多核反应堆中存在的高温和高辐射水平下运行。

零点可重复性
LVDT 的固有零点位置非常稳定且可重复，即使超过其很宽的工作温度范围也是如此。这使得 LVDT 能够作为闭环控制系统和高性能伺服平衡仪器中的零位传感器很好地工作。

快速动态响应
由于常规操作过程中不存在摩擦，因此 LVDT 可以很快地响应铁芯位置的变化。LVDT 传感器本身的动态响应仅受铁芯轻微质量惯性效应的限制。LVDT 传感系统的响应由信号调节器的特性决定。

绝对输出
与增量输出器件相反，LVDT 是绝对输出器件。如果发生断电情况，在重新启动测量系统后，LVDT 的输出值将与断电之前的值相同。

联系方式:
无锡市河埒传感器有限公司
地址：江苏省无锡市荣巷大池路19号
网站：
电话：0510-
传真：0510-