Capteurs LVDT
Le Capteurs LVDT Ce sont des transducteurs inductifs utilisés pour mesurer déplacement linéaire et position Ils sont utilisés en continu, avec précision et de manière répétable dans les machines industrielles, les bancs d'essai, l'automatisation, les actionneurs et les vannes, la métrologie, les systèmes hydrauliques, la surveillance structurelle et de nombreuses applications de contrôle de position.
Chez GUEMISA, nous proposons différentes configurations de LVDT en fonction de la course, de la géométrie, de l'électronique et du signal requis : Capteurs LVDT amplifiés à sortie industrielle, capteurs LVDT AC ou non amplifiés, capteurs LVDT demi-pont, transducteurs d'angle et conditionneurs de signaux.
Sélection rapide par type de capteur :
- LVDT amplifiés: modèles avec électronique intégrée et signaux industriels tels que 4-20 mA, 0-10 V ou ±10 V selon la série.
- LVDT non amplifié / CA: transducteurs nécessitant une électronique d'excitation et de conditionnement externe.
- angles LVDT: solutions inductives pour la mesure de la position ou du déplacement angulaire.
- Conditionneurs et convertisseurs LVDT: électronique pour alimenter, démoduler et convertir le signal du capteur en formats utilisables par les automates programmables, les systèmes d'acquisition ou les contrôleurs.
Comment choisir un capteur LVDT
Pour choisir le capteur LVDT approprié, il ne suffit pas de définir la course. Il faut également tenir compte de l'architecture électrique, du type de noyau, du signal requis, de l'espace disponible, de la température, de la pression, de la protection environnementale et du système auquel le capteur sera connecté.
Les sections suivantes résument les principaux critères techniques. Pour des informations précises sur le câblage, l'alimentation, le brochage ou la compatibilité de chaque composant, veuillez consulter la fiche technique et la FAQ correspondantes.
Qu'est-ce qu'un capteur LVDT et comment fonctionne-t-il ?
LVDT vient de Transformateur différentiel linéaire variable ou transformateur différentiel linéaire variable. Il s'agit d'un transducteur inductif dans lequel le mouvement d'un noyau ferromagnétique modifie le couplage magnétique des bobines et permet d'obtenir un signal électrique lié à la position.
Dans un LVDT différentiel classique, il existe une excitation et un signal différentiel dont l'amplitude et la phase varient en fonction de la position du noyau. Lors du passage par la position zéro électrique ou nul, La relation entre les signaux change de signe et nous permet de déterminer à la fois l'amplitude et la direction du déplacement.
Les transducteurs LVDT industriels présentent différentes architectures électriques. Outre les configurations différentielles en pont complet, on trouve… LVDT demi-pont inductif. Sur ces modèles, la configuration de la bobine et l'électronique de conditionnement sont différentes ; il faut donc utiliser un conditionneur compatible avec le capteur.
Plusieurs familles de Schreiber Messtechnik, Par exemple, ils utilisent la technologie LVDT en demi-pont.
Pour en savoir plus sur le principe électromagnétique, veuillez consulter notre guide technique. Qu'est-ce qu'un capteur LVDT et comment fonctionne-t-il ?.
Types de LVDT : amplifiés, non amplifiés, AC, DC et demi-pont
L'une des décisions les plus importantes consiste à déterminer où sera effectué le conditionnement du signal.
| Configuration | Électronique | Signal habituel | Quand l'utiliser |
|---|---|---|---|
| LVDT CA / non amplifié | Externe | Signal alternatif provenant du transducteur | Lorsqu'il est souhaitable de séparer l'électronique du point de mesure, de réduire la taille ou de travailler dans des conditions exigeantes. |
| LVDT amplifié / CC | Intégré | 4-20 mA, 0-10 V, ±10 V ou autres valeurs selon le modèle | Lorsque vous recherchez une intégration facile avec les automates programmables, les systèmes d'acquisition de données ou les systèmes de contrôle. |
| LVDT demi-pont | Conditionneur externe généralement compatible ou appareils électroniques spécifiques | Dépendance à l'excitation et au revitalisant | Applications industrielles utilisant des transducteurs inductifs compacts et une électronique dédiée. |
| LVDT angulaire | Intégré ou externe selon la série | Signal analogique ou inductif | Mesure continue de la position ou du déplacement angulaire. |
Vous pouvez consulter le LVDT amplifiés et le LVDT non amplifié.
Critères de sélection d'un LVDT
- Parcours ou course : Il doit couvrir l'intégralité du mouvement de l'application tout en restant dans la plage utile et linéaire spécifiée par le fabricant.
- Linéarité et précision : Leur choix doit se fonder sur l'incertitude acceptable de l'ensemble du système, et non pas uniquement sur la résolution nominale du capteur.
- Type de signal : Déterminez si vous avez besoin d'un LVDT AC, d'un capteur avec électronique intégrée ou d'une sortie industrielle telle que 4-20 mA ou 0-10 V.
- Architecture électrique : Vérifiez s'il s'agit d'un pont complet, d'un demi-pont ou d'une autre configuration et utilisez une électronique de conditionnement compatible.
- Configuration mécanique : noyau libre, noyau guidé, tige, sonde à ressort ou autre géométrie selon le mode de déplacement.
- Conditions environnementales : température, humidité, poussière, immersion, pression, vibrations, produits chimiques et degré de protection requis.
- Intégration: espace disponible, diamètre, longueur totale, fixations, filetages, sortie de câble, connecteur et distance au système d'acquisition.
Si le LVDT remplace un capteur existant, ses propres capteurs doivent également être vérifiés. dimensions mécaniques, sensibilité, fréquence d'excitation, course et électronique actuelle avant d'envisager une équivalence.
Sonde à noyau libre, à noyau guidé ou à ressort
La façon dont le noyau se déplace par rapport au corps du capteur détermine l'assemblage et la durée de vie mécanique de l'unité.
- Noyau libre : Le noyau est fixé directement à l'élément mobile et se déplace sans contact avec les bobines. Cette configuration convient lorsque la machine assure elle-même un bon alignement.
- Noyau guidé : Le mouvement est réalisé au moyen d'une tige ou d'un mécanisme de guidage intégré au transducteur, ce qui simplifie l'installation mécanique.
- Sonde à ressort : La pointe reste en contact avec la surface grâce à un ressort de rappel. Elle est couramment utilisée en métrologie, pour le contrôle dimensionnel et dans les bancs d'essai.
Il n'existe pas de configuration universellement optimale : le choix dépend du mouvement réel, de l'alignement disponible, de la vitesse et des forces admissibles sur la pièce mesurée.
Applications industrielles des capteurs LVDT
La technologie LVDT est utilisée lorsqu'il est nécessaire d'obtenir une mesure continue du déplacement ou de la position avec une bonne répétabilité et une longue durée de vie.
- Contrôle de position dans les machines industrielles et l'automatisation.
- Presses, machines d'essai et bancs d'essai.
- Commande des actionneurs et des vannes.
- Positionnement dans les systèmes hydrauliques et pneumatiques.
- Contrôle du déplacement dans les turbines et les équipements énergétiques.
- Métrologie, inspection et contrôle dimensionnel.
- Mesure des déformations et des déplacements lors des essais de matériaux.
- Surveillance des structures et travaux de génie civil.
- Équipes de recherche et développement.
- Systèmes OEM intégrés aux machines et aux équipements de mesure.
L’environnement de travail est crucial : un modèle adapté à un banc d’essai peut ne pas convenir à une vanne à vapeur, un vérin hydraulique ou une installation extérieure.
Capteur LVDT miniature, IP68, haute pression et haute température
Outre les modèles industriels standard, il existe des LVDT développés pour des conditions de montage et des restrictions spécifiques.
- Miniature LVDT : Elles permettent de réduire le diamètre et la masse de l'ensemble pour les installations disposant de très peu d'espace.
- LVDT IP67/IP68 ou submersible : conçu pour les environnements humides, exposés aux intempéries, à l'immersion ou autres où l'étanchéité est essentielle.
- LVDT pour haute pression : utilisé dans les systèmes hydrauliques, les cylindres, les actionneurs et autres ensembles où le transducteur peut être exposé à des fluides sous pression.
- LVDT pour haute température : Ils séparent fréquemment l'élément capteur de l'électronique afin de tenir les composants électroniques éloignés de la zone chaude.
- LVDT pour les vibrations ou les environnements difficiles : Elles nécessitent une construction mécanique, un câblage et un système de fixation adaptés aux conditions réelles d'utilisation.
Ces désignations ne remplacent pas la consultation de la fiche technique : les limites réelles de température, de pression, d’immersion, de choc ou de vibration dépendent de chaque série et référence.
Avantages des LVDT par rapport aux autres technologies de déplacement
L'un des principaux avantages du LVDT réside dans le fait que la mesure est obtenue par induction. Dans les configurations à noyau libre, l'absence de contact électrique entre l'élément mobile et les enroulements garantit une longue durée de vie et une excellente répétabilité.
Face à un potentiomètre linéaire, Un capteur LVDT empêche le contact électrique avec une piste résistive et est particulièrement utile lorsque de nombreux cycles de fonctionnement sont prévus.
Le capteurs magnétostrictifs, Les technologies laser, potentiométriques et autres technologies de déplacement peuvent être plus appropriées pour certaines applications. Le choix doit se fonder sur la course, la précision, la vitesse, l'environnement, l'espace disponible, le coût et le type de signal, et non uniquement sur la technologie du capteur.
Questions fréquentes sur les capteurs LVDT
Quelle est la différence entre un LVDT amplifié et un LVDT non amplifié ?
Un capteur LVDT non amplifié nécessite une électronique externe pour l'excitation et le conditionnement du signal. Un capteur LVDT amplifié intègre cette électronique directement dans le transducteur ou l'ensemble et peut fournir directement des signaux industriels tels que 4-20 mA ou 0-10 V, selon le modèle.
Un capteur LVDT peut-il être connecté directement à un automate programmable ?
Cela dépend du modèle. Un LVDT AC ou passif nécessite généralement un conditionneur de signal. Un modèle avec électronique intégrée et une sortie compatible, par exemple 4-20 mA ou 0-10 V, peut être connecté à l'entrée analogique correspondante de l'automate programmable. Le câblage exact doit être vérifié sur la fiche technique de chaque modèle.
Qu'est-ce qu'un LVDT demi-pont ?
Il s'agit d'une configuration inductive où le transducteur utilise une architecture en demi-pont et nécessite une électronique compatible pour son excitation, sa démodulation et son conditionnement. Il ne faut pas supposer qu'un conditionneur LVDT soit compatible avec n'importe quel capteur en demi-pont.
Un écran LVDT possède-t-il une résolution infinie ?
Le principe inductif fournit un signal continu et n'est pas limité par des étapes de mesure discrètes. Dans une installation réelle, la résolution atteignable est conditionnée par le conditionneur de signal, le bruit électrique, l'acquisition de données, la stabilité mécanique et le reste du système de mesure.
De quelles informations ai-je besoin pour remplacer un LVDT ancien ou obsolète ?
Dans la mesure du possible, il est conseillé de disposer du fabricant et de la référence, de la fiche technique ou d'une photo de l'étiquette. Sont également importants : la course, les dimensions du corps, le type de noyau, le raccordement mécanique, le nombre de fils, l'alimentation ou la fréquence d'excitation, la sensibilité, le signal de sortie et les conditions environnementales.
De quelles informations Guemisa a-t-il besoin pour recommander un LVDT ?
Vous devrez au minimum fournir les informations suivantes : la distance à mesurer, l’espace disponible, le type de montage, le signal souhaité, le système auquel le capteur sera connecté et les conditions environnementales. S’il s’agit d’un remplacement, une photo et la référence du capteur existant accélèrent généralement considérablement la recherche d’un modèle compatible.
Sélection, équivalences et remplacement des capteurs LVDT
GUEMISA peut vous aider dans le Sélection des capteurs LVDT, des conditionneurs de signaux et remplacement des références existantes. Lorsqu'un modèle est abandonné ou que son délai de livraison est long, nous pouvons étudier des alternatives en fonction de leurs caractéristiques électriques et mécaniques.
Pour étudier une candidature ou une équivalence, envoyez-nous le Marque et référence existantes, fiche technique ou photographie du capteur, ainsi que la course, le signal de départ, les dimensions et les conditions de fonctionnement disponibles.