位移傳感器lvdt的工作原理

精益機電

　　LVDT（線性變壓器位移傳感器，Linear Variable Differential Transformer）是一種常用于測量線性位移（或位移量）的傳感器。它的工作原理基于電感的變化，具體來說，它是利用感應電流的變化來實現位移測量的。以下是LVDT的工作原理詳細解釋：
　　LVDT主要由以下三個部分組成：
　　1. 初級線圈（Primary Coil）：通常由一根電線纏繞成一個線圈，位于傳感器的中間位置，電源信號通過此線圈輸入。
　　2. 兩個次級線圈（Secondary Coils）：分別位于初級線圈的兩側，兩個次級線圈通過一個差動方式輸出信號，這兩個線圈的輸出信號有一定的相位差。
　　3. 鐵芯（Core）：位移傳感器的核心部分，通常是一個金屬鐵芯，能夠在傳感器的內部沿著軸向自由移動。
　　# 工作原理
　　1. 激勵信號的輸入：LVDT的工作原理基于感應原理，初級線圈（Primary Coil）通過交流電源（通常為AC信號）輸入激勵信號。這種交流信號通常是一個高頻的交流電，頻率一般在數千赫茲到幾十千赫茲之間。
　　2. 鐵芯的移動：當傳感器的鐵芯沿著軸向（即線性方向）發生位移時，它會改變在初級線圈和次級線圈之間的相對位置。鐵芯的位移將改變磁通量的分布，從而影響到通過次級線圈的磁通量。
　　3. 次級線圈的感應信號：隨著鐵芯的位置變化，次級線圈中的感應電動勢會發生變化。LVDT的兩個次級線圈之間的電壓變化是差動的，也就是說它們的電壓差取決于鐵芯的位置。如果鐵芯正好位于初級線圈的中心，兩個次級線圈的感應信號將相等，電壓差為零。
　　4. 電壓差與位移的關系：
　　- 當鐵芯偏離中心時，兩個次級線圈的感應電壓差會產生變化，電壓差的幅度和方向與鐵芯的位移量成正比。
　　- 如果鐵芯向一個次級線圈移動，該線圈的輸出電壓會增大，而另一個線圈的輸出電壓則減小。這樣，通過測量兩個次級線圈之間的電壓差，可以確定鐵芯的位置。
　　5. 輸出信號的處理：LVDT輸出的信號是兩個次級線圈的電壓差，通常通過信號調理電路（如LVDT解調器）轉換成線性輸出信號，方便后續的測量和分析。

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