Potenciomètric, magnetostrictiu o LVDT: quina escollir

Guia tècnica · GUEMISSA

Resposta ràpida

Trieu un sensor potenciomètric si necessita una solució senzilla i de baix consum per a carreres de fins a uns 900 mm, un magnetostrictiu si la cursa és llarga, la mesura ha de ser sense contacte i exacta, i un LVDT si la cursa és curta i es busca resolució pràcticament infinita i vida sense desgast. Tots tres mesuren posició lineal absoluta, però cadascú ho fa amb un principi físic diferent, i se'n deriven els límits.

Hi ha a més una quarta opció, el sensor inductiu sense contacte de tipus NOVOPAD, que cobreix el buit entre el potenciomètric i el LVDT amb sortida analògica estàndard.

Els tres principis davant del mateix desplaçament: tensió del cursor, temps de propagació de l'impuls i diferència entre els secundaris de l'LVDT.

Com funciona cada principi

Potenciomètric

Una pista de plàstic conductor té un cursor metàl·lic que llisca sobre ella. El sensor funciona com un divisor de tensió: la tensió que apareix al cursor és proporcional a la posició. No necessita electrònica, només una tensió d'alimentació i un corrent de cursor molt petit, de fins a 1 µA als Novotechnik LWH i TEX.

Magnetostrictiu

Una vareta o un perfil contenen un fil guia per on s'envia un impuls de corrent. Un marcador amb imant, que es mou al llarg del sensor sense tocar-lo, genera una ona mecànica; el sensor mesura el temps que triga aquesta ona a arribar a l'extrem i en dedueix la posició.

LVDT

Un transformador diferencial té un bobinatge primari i dos secundaris. Un nucli mòbil, que no toca les bobines, modifica l'acoblament entre aquests i la diferència de tensió indica la posició. Per no haver-hi fregament, la resolució teòrica és infinita i no hi ha desgast per fregament entre el nucli i les bobines.

Inductiu NOVOPAT

Un sistema de bobines emissores i receptores sobre una placa detecta un marcador o un plançó sense contacte elèctric entre tots dos. El LS1 ho fa amb una tija i el TF1 amb un marcador flotant independent.

Taula comparativa

CriteriPotenciomètricMagnetostrictiuLVDTInductiu NOVOPAT
PrincipiCursor sobre pista de plàstic conductorTemps de propagació d'una ona fins a un marcador amb imantNucli mòbil en un transformador diferencialBobines emissores i receptores sobre placa
Contacte i desgastAmb contacte; vida de fins a 100 milions de moviments (LWH, TEX)Sense contacte; vida mecànica il·limitada (TH1, TP1)Nucli sense contacte amb les bobines, sense desgast per fregamentSense contacte al TF1; el LS1 porta fill amb coixinets i vida de fins a 100 milions de moviments
Curses típiques10…900 mm (TEX, LWH); més amb fil50…4250 mm (TH1, TP1)5…20 mm (F200); fins a 360 mm en LVDT amplificats25…200 mm (LS1); 100…1000 mm (TF1)
Resolució i exactitudResolució inferior a 0,01 mm; linealitat ±0,04…±0,25 %Resolució de fins a 1 µm; linealitat fins a ±0,02 % FS (TH1, TP1)Resolució gairebé infinita; linealitat ±0,1…±0,3 % (F200)Linealitat ±0,15% (LS1); ±0,025 % FS (TF1)
SortidaDivisor de tensió0,1…10 V, 4…20 mA, i també SSI, CANopen, IO-Link±10 V (F200); 4…20 mA o 0…10 V en amplificats0,1…10 V o 4…20 mA
EntornIP54 a IP67 segons model; -40…+85 °C (TEX)IP67 / IP68; -40…+85 °C; 350 bar a vareta (TH1)IP67 amb connector (F200); fins a 315 bar a SM46IP40 (LS1); IP67 (TF1); -40…+85 °C
Quan triar-loCursa curta o mitjana, mida simple i electrònica mínimaCurses llargues, cilindres hidràulics, mesura contínua sense desgastCurses curtes, resolució molt fina, humitat o pressió (SM46)Sortida analògica estàndard sense contacte, o immunitat a camps magnètics

Criteris de decisió

Cursa

Per sota de 20 mm, el LVDT és l'opció natural. Entre 25 i 900 mm competeixen el potenciomètric i l'inductiu. Per sobre de 1000 mm, el magnetostrictiu arriba a 4250 mm als Novotechnik TH1 i TP1, i el sensor per fil cobreix carreres encara més llargues amb un altre principi.

Contacte i desgast

El potenciomètric es desgasta per ús, encara que la vida declarada pel fabricant ronda els 50-100 milions de moviments segons la sèrie. Si l'aplicació té milers de cicles per hora o funciona sense parar, el sensor sense contacte és més segur.

Resolució i senyal

El potenciomètric lliura una relació de tensió que qualsevol entrada analògica pot llegir si el circuit no carrega el cursor. Els magnetostrictius i els inductius porten electrònica pròpia i donen sortides normalitzades o digitals.

Entorn

Brutícia, pols i humitat penalitzen el cursor i la pista. Els magnetostrictius tenen versions IP67/IP68 i els TF1, IP67 amb membrana d'igualació de pressió. Els camps magnètics intensos poden pertorbar un magnetostrictiu; el TF1 està descrit pel seu fabricant com a resistent a ells.

Quins productes de GUEMISA encaixen

Per a més LVDT, vegeu les categories de LVDT i de LVDT amplificats; el FTI 10 és un model de 10 mm amb sortida de 4…20 mA.

Documentació i casos relacionats

Preguntes freqüents

Un LVDT és el mateix que un sensor inductiu?

El LVDT és un tipus de sensor inductiu basat en un transformador diferencial amb nucli mòbil. Els inductius NOVOPAD usen bobines sobre una placa i un marcador, no un nucli.

Quina té més resolució?

L'LVDT, en teoria infinita i limitada per l'electrònica. El magnetostrictiu Novotechnik TH1 arriba a 1 µm i el potenciomètric a menys de 0,01 mm.

Quan no fer servir un potenciomètric?

Amb curses llargues, amb moviments molt freqüents o en ambients amb molta brutícia, un sensor sense contacte redueix el desgast.

Es poden fer servir en cilindres hidràulics?

Sí, els magnetostrictius de vareta com el TH1 o el TM1 s'integren al cilindre, i el LVDT SM46 admet 315 bar. Els potenciomètrics van fora del cilindre.

Quina sortida necessito per a un PLC?

Els magnetostrictius i els inductius donen 4…20 mA o 0…10 V; el potenciomètric lliura un divisor de tensió i el LVDT sense electrònica requereix un condicionador.

Necessiteu ajuda per triar?

Envieu-nos l'aplicació, la cursa o la referència que teniu i us indiquem el model i el vostre codi de comanda.

Escriure a ventas@guemisa.com 91 764 21 00

Cistella de la compra