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温度变化对 LVDT 位移传感器的影响

发布日期:2019-09-28阅读次数:195

温度变化对 LVDT 位移传感器的影响

50 余年来,LVDT 线性位移传感器一直是各种实验室、工业、军事和航空航天应用中可靠的线性位置反馈工具。 LVDT 位移传感器是具有固有可靠性的设备,能够提供从微英寸到 2 英尺范围的高精度线性位移测量,

并且适合的工作温度范围很广。虽然 LVDT 线性位移传感器的输出稳定性适用于很多应用,但它也会受温度变化的影响。在某些特定的应用中,例如飞机、海底设备和涡轮机械等领域,温度影响可能很大。

温度变化对输出信号的影响

温度变化可能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。机械膨胀导致 LVDT 铁芯与 LVDT 绕组之间发生相对运动。

最终影响是发出虚假的铁芯运动信号,产生零迁移错误。温度还可能会改变 LVDT 的初级输入电流或铁芯材料的磁属性,从而影响 LVDT 的电气属性。这会产生比例因子变化或行程迁移错误。

 

交流输出 LVDT

 

交流与直流 LVDT 输出信号

由于传感器配套电子设备可远程安装,交流供电 LVDT 位移传感器的最大工作温度高达 300°F。而另一方面,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。

如果温度接近恒定,直流 LVDT 可以在低至 –40° F 的温度下工作。

环境温度

环境温度变化对于交流供电和直流供电 LVDT 的操作会产生可预测的影响。虽然信号调节有助于补偿交流 LVDT 的初级电流变化,但直流 LVDT 由于空间限制无法使用这种方法。

温度对 LVDT 材料的影响

温度变化对 LVDT 铁芯材料的磁属性影响很小,在普通的工作温度范围内对变压器操作的影响可以忽略。为抵消 LVDT 材料热膨胀系数的影响,LVDT 在结构上从中心向两端对称地扩展。

新的制造技术和材料也使 LVDT 能够在严苛环境中工作,包括极端的高温和低温环境。可以设计定制的 LVDT 在高达 400°F 的持续温度下工作。

高温额定值是通过为线性位移传感器使用特殊制造材料和特殊的高熔点焊接而实现的。

温度引起的电阻变化

变压器温度升高会增加初级和二级线圈常用的铜线的电阻。这种电阻提高的最直接后果是增加了初级阻抗。

初级电流稳定性

恒流激励源是一个针对温度影响的显而易见但并非总是切实可行的解决方案。如果恒流电源不可用,通过将大型外部电阻与初级进行串联可以对初级电流起到某种稳定作用。

 
 
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