LVDT-Wegsensor: Aufbau und Funktionsweise
Ein LVDT-Wegsensor (Linear Variable Differential Transformer) ist ein hochzuverlässiges induktives Gerät zur präzisen linearen Positionsmessung. Shenzhen Soway Tech Limited (Soway) entwickelt und fertigt LVDT-Wegsensoren auf Basis eines bewährten elektromagnetischen Prinzips, das eine stabile, wiederholbare und berührungslose Messung gewährleistet.
Kernkomponenten eines LVDT-Wegsensors
Der Aufbau eines LVDT-Wegsensors ist einfach, aber äußerst effektiv. Er besteht aus drei grundlegenden Elementen:
Eine Primärspule
Die Primärspule befindet sich in der Mitte des Sensorkörpers und wird durch ein externes Wechselstrom-Erregungssignal mit Energie versorgt.
Zwei Sekundärspulen
Diese Spulen sind symmetrisch auf beiden Seiten der Primärspule gewickelt und elektrisch in Gegenschaltung in Reihe geschaltet.
Beweglicher ferromagnetischer Kern
Ein Weicheisenkern bewegt sich innerhalb der Spulenanordnung ohne mechanischen Kontakt frei und folgt dabei direkt der gemessenen linearen Verschiebung.
Die LVDT-Wegsensorkonstruktion von Soway eliminiert die mechanische Reibung zwischen den Sensorelementen und gewährleistet so eine lange Lebensdauer und ein gleichmäßiges Ausgangssignal.
Funktionsweise des LVDT-Wegsensors
Das Funktionsprinzip eines LVDT-Wegsensors basiert auf elektromagnetischer Induktion und differentieller Spannungsausgabe.
Wechselstromerregung und Magnetflusserzeugung
Wird an die Primärspule ein Wechselstrom angelegt, erzeugt dieser einen magnetischen Wechselfluss in axialer Richtung des Sensors.
Induzierte Spannung in Sekundärspulen
Dieser magnetische Fluss induziert Spannungen in beiden Sekundärspulen. Die Stärke jeder induzierten Spannung hängt von der Kopplungsstärke zwischen der Primärspule und den Sekundärspulen ab.
Abhängigkeit von der Kernposition
Wenn sich der ferromagnetische Kern innerhalb der Spulenanordnung bewegt, ändert sich die magnetische Kopplung:
Wenn der Kern zentriert ist, sind die induzierten Spannungen in beiden Sekundärspulen gleich, was zu einer differentiellen Ausgangsspannung von null führt.
Wenn sich der Kern auf eine der Sekundärspulen zubewegt, erhöht sich die induzierte Spannung in dieser Spule, während die Spannung in der gegenüberliegenden Spule abnimmt.
Differenzausgangssignal
Die Ausgangsspannung entspricht der Differenz der Spannungen in den beiden Sekundärspulen. Dieses Differenzsignal ist direkt proportional zur Kernverschiebung und gibt sowohl deren Betrag als auch Richtung an.
Der LVDT-Wegsensor von Soway wandelt dieses differentielle Wechselstromsignal durch präzise interne Signalaufbereitung in ein stabiles, nutzbares Ausgangssignal um.
Messcharakteristika
Da der LVDT-Wegsensor ohne physischen Kontakt zwischen Kern und Spulen arbeitet, erfolgt seine Messung wie folgt:
Im Nennhubbereich hochlineares Verhalten
Frei von mechanischem Verschleiß
Unempfindlich gegenüber Vibrationen und Umwelteinflüssen
Stabil im Langzeitbetrieb
Shenzhen Soway Tech Limited verwendet eine optimierte Spulengeometrie und ein optimiertes Magnetdesign, um eine genaue Korrelation zwischen Kernposition und induzierter Sekundärspannung zu gewährleisten.
