lvdt位移传感器

2025-04-2109:31:07常识分享0

在飞速发展的工业制造领域,产品表面的平整度成为衡量产品质量优劣的关键指标之一。平整度检测技术广泛应用于多个行业,如电子行业的电池或手机外壳平面度检测、半导体行业的液晶面板平面度检测等。

传统平整度检测方法存在效率低下、精确度不足等问题。LVDT(线性可变差动变压器)传感器以其独特优势,在物体平整度检测中得到了广泛的应用。

工作原理详解

LVDT是一种基于法拉第电磁感应定律工作的电磁感应式传感器。它由一个初级线圈和两个次级线圈组成,线圈缠绕在一个铁芯上。当铁芯处于中心位置时,两个次级线圈的输出电压相等且相位相反,导致输出电压为零。

当铁芯沿轴向移动时,两个次级线圈的输出电压会产生变化,这种变化与铁芯的位移呈线。通过测量输出电压的变化,可以精确地测得铁芯的位移。

LVDT传感器的构造特点

LVDT的外壳通常采用不锈钢保护套,内部设有高磁导率的磁层和防潮层,使其能够在恶劣的环境中工作,如强磁场、大电流、潮湿、粉尘等。部分工业级LVDT采用特种材料制成,如陶瓷密封或哈氏合金外壳,使其能够在高温、高压等极端环境下工作。

主要特性概览

01. 无摩擦测量:LVDT在使用过程中,铁芯和线圈之间无机械接触,因此无蹭擦、拖曳或其他摩擦途径。

02. 长久的机械寿命:由于铁芯和线圈之间通常无接触,故LVDT的部件不会相互摩擦或磨损,从而保证了其长久的机械寿命。

03. 高分辨率:LVDT理论上具有无限的分辨率,实际分辨率可达微米甚至纳米级,这主要取决于信号调理电路的性能。

04. 稳定的零位可重复性:LVDT的零点位置非常稳定且可重复,即使在其广泛的工作温度范围内也是如此。

05. 轴向敏感与径向迟钝:LVDT对铁芯的轴向运动非常敏感,对径向运动则相对迟钝,这使得LVDT适用于测量非直线运动的铁芯。

06. 快速的动态响应:由于操作过程中无摩擦存在,LVDT能够迅速响应铁芯位置的变化。

07. 绝对输出特性:LVDT输出与位置直接相关的模拟信号。在断电后重新上电,无需重新校准即可恢复测量。

LVDT在平整度检测中的应用实例

01. 工件平整度检测:通过接触工件表面,LVDT可测量工件表面的高度变化,从而评估其平整度。

02. 板材全面检测:在板材生产中,通过布局阵列式LVDT与自动化扫描机构配合,可实现大尺寸板材的全表面平整度映射。

03. 晶圆平整度检测(注意:需轻量化探头与低接触力设计):在半导体行业中,晶圆的平整度对芯片性能至关重要。LVDT可精确测量晶圆表面的平整度。

兰宝LVDT接触式位移传感器的特点

兰宝LVDT接触式位移传感有微米级重复精度、多量程可选(5-20mm)、多种输出方式(模拟量、RS485等)、低感应头压力(仅3N),且无论金属或玻璃表面均可实现无磨损检测。其外形尺寸丰富,可满足各种应用空间的需求。