Sensores LVDT
O Sensores LVDT Son transdutores indutivos que se empregan para medir desprazamento e posición lineais Úsanse de forma continua, precisa e repetible en maquinaria industrial, bancos de probas, automatización, actuadores e válvulas, metroloxía, sistemas hidráulicos, monitorización estrutural e numerosas aplicacións de control de posición.
En GUEMISA dispoñemos de diferentes configuracións de LVDT dependendo do percorrido, xeometría, electrónica e sinal requiridos: LVDT amplificados con saída industrial, LVDT de CA ou non amplificados, LVDT de media ponte, transdutores angulares e acondicionadores de sinal.
Selección rápida por tipo de sensor:
- LVDT amplificadosmodelos con electrónica integrada e sinais industriais como 4-20 mA, 0-10 V ou ±10 V dependendo da serie.
- LVDT/CA non amplificadotransdutores que requiren electrónica de excitación e acondicionamento externa.
- Ángulos LVDTSolucións indutivas para medir a posición ou o desprazamento angular.
- Acondicionadores e convertidores LVDT: electrónica para alimentar, demodular e converter o sinal do sensor en formatos utilizables por PLC, sistemas de adquisición ou controladores.
Como elixir un sensor LVDT
Para seleccionar o LVDT correcto, non abonda con definir a carreira. Tamén se debe ter en conta a arquitectura eléctrica, o tipo de núcleo, o sinal requirido, o espazo dispoñible, a temperatura, a presión, a protección ambiental e o sistema ao que se conectará o sensor.
As seguintes seccións resumen os principais criterios técnicos. Para obter información exacta sobre o cableado, a fonte de alimentación, a disposición dos pins ou a compatibilidade de cada peza, consulte a folla de datos do produto correspondente e as preguntas frecuentes.
Que é un sensor LVDT e como funciona?
LVDT vén de Transformador diferencial variable lineal ou transformador diferencial variable lineal. É un transdutor indutivo no que o movemento dun núcleo ferromagnético modifica o acoplamento magnético das bobinas e permite obter un sinal eléctrico relacionado coa posición.
Nun LVDT diferencial clásico, hai unha excitación e un sinal diferencial que varía en amplitude e fase dependendo da posición do núcleo. Ao pasar pola posición cero eléctrica ou nulo, A relación entre os sinais cambia de signo e permítenos determinar tanto a magnitude como a dirección do desprazamento.
Dentro dos transdutores LVDT industriais, existen diferentes arquitecturas eléctricas. Ademais das configuracións diferenciais de ponte completa, existen LVDT de media ponte indutiva. Nestes modelos a configuración da bobina e a electrónica de acondicionamento son diferentes, polo que se debe usar un acondicionador compatible co sensor.
Varias familias de Schreiber Messtechnik, Por exemplo, empregan tecnoloxía LVDT de media ponte.
Se queres saber máis sobre o principio electromagnético, consulta a nosa guía técnica. Que é un sensor LVDT e como funciona?.
Tipos de LVDT: amplificados, non amplificados, CA, CC e de media ponte
Unha das decisións máis importantes é determinar onde se realizará o acondicionamento do sinal.
| Configuración | Electrónica | Sinal habitual | Cando usalo |
|---|---|---|---|
| LVDT CA / non amplificado | Externo | Sinal de CA do transdutor | Cando se desexa separar os compoñentes electrónicos do punto de medición, reducir o tamaño ou traballar en condicións esixentes. |
| LVDT/CC amplificado | Integrado | 4-20 mA, 0-10 V, ±10 V ou outros dependendo do modelo | Cando buscas unha integración sinxela con PLC, sistemas de adquisición de datos ou sistemas de control. |
| LVDT de media ponte | Acondicionador externo normalmente compatible ou compoñentes electrónicos específicos | Dependente da excitación e do acondicionador | Aplicacións industriais onde se empregan transdutores indutivos compactos e electrónica dedicada. |
| LVDT angular | Integrado ou externo dependendo da serie | Sinal analóxico ou indutivo | Medición continua da posición ou do desprazamento angular. |
Podes consultar o LVDT amplificados e o LVDT non amplificado.
Criterios para a correcta selección dun LVDT
- Ruta ou carreira: Debe abarcar todo o movemento da aplicación manténdose dentro do rango útil e lineal especificado polo fabricante.
- Linealidade e precisión: Deberían escollerse en función da incerteza aceptable de todo o sistema, non só da resolución nominal do sensor.
- Tipo de sinal: Considere se precisa un LVDT de CA, un sensor con electrónica integrada ou unha saída industrial como 4-20 mA ou 0-10 V.
- Arquitectura eléctrica: Comprobe se é unha configuración de ponte completa, media ponte ou outra e use electrónica de acondicionamento compatible.
- Configuración mecánica: núcleo libre, núcleo guiado, vástago, sonda accionada por resorte ou outra xeometría dependendo de como se produza o movemento.
- Condicións ambientais: temperatura, humidade, po, inmersión, presión, vibración, produtos químicos e grao de protección requirido.
- Integración: espazo dispoñible, diámetro, lonxitude total, fixacións, roscas, saída do cable, conector e distancia ao sistema de adquisición.
Se o LVDT substitúe un sensor existente, tamén se deben comprobar os seus sensores. dimensións mecánicas, sensibilidade, frecuencia de excitación, percorrido e electrónica de corrente antes de considerar unha equivalencia.
Sonda de núcleo libre, núcleo guiado ou con resorte
O xeito en que o núcleo se move en relación co corpo do sensor determina a montaxe e a vida útil mecánica da unidade.
- Núcleo libre: O núcleo está unido directamente ao elemento móbil e desprázase sen contacto coas bobinas. Isto é apropiado cando a propia máquina garante unha boa aliñación.
- Núcleo guiado: O movemento realízase mediante unha vara ou mecanismo guiado incorporado no transdutor, o que simplifica a instalación mecánica.
- Sonda accionada por resorte: A punta permanece en contacto coa superficie por medio dun resorte de retorno. Úsase habitualmente en metroloxía, control dimensional e bancos de probas.
Non existe unha configuración universalmente mellor: a escolla depende do movemento real, a aliñación dispoñible, a velocidade e as forzas admisibles na peza medida.
Aplicacións industriais dos sensores LVDT
A tecnoloxía LVDT utilízase cando é necesario obter unha medición continua do desprazamento ou da posición con boa repetibilidade e unha longa vida útil.
- Control de posición en maquinaria industrial e automatización.
- Prensas, máquinas de ensaio e bancos de ensaios.
- Control de actuadores e válvulas.
- Posicionamento en sistemas hidráulicos e neumáticos.
- Control de desprazamento en turbinas e equipos enerxéticos.
- Metroloxía, inspección e control dimensional.
- Medición de deformacións e desprazamentos en ensaios de materiais.
- Monitorización estrutural e obra civil.
- Equipos de investigación e desenvolvemento.
- Sistemas OEM integrados en maquinaria e equipos de medición.
O ambiente de traballo é crucial: un modelo axeitado para un banco de probas pode non ser apropiado para unha válvula de vapor, un cilindro hidráulico ou unha instalación ao aire libre.
Miniatura LVDT, IP68, alta presión e alta temperatura
Ademais dos modelos industriais estándar, hai LVDT desenvolvidos para condicións e restricións de montaxe específicas.
- Miniatura de LVDT: Reducen o diámetro e a masa do conxunto para instalacións con moi pouco espazo dispoñible.
- LVDT IP67/IP68 ou sumerxible: destinado a humidade, intemperie, inmersión ou outros ambientes onde a estanqueidade é fundamental.
- LVDT para alta presión: úsase en sistemas hidráulicos, cilindros, actuadores e outros conxuntos onde o transdutor pode estar exposto a fluídos presurizados.
- LVDT para altas temperaturas: Con frecuencia separan o elemento sensor da electrónica para manter os compoñentes electrónicos lonxe da zona quente.
- LVDT para vibracións ou ambientes severos: Requiren unha construción mecánica, un cableado e un sistema de fixación axeitados para as condicións reais de funcionamento.
Estas designacións non substitúen a comprobación da ficha técnica: os límites reais de temperatura, presión, inmersión, choque ou vibración dependen de cada serie e referencia.
Vantaxes da LVDT en comparación con outras tecnoloxías de desprazamento
Unha das principais vantaxes do LVDT é que a medición se obtén mediante un principio indutivo. Nas configuracións de núcleo libre, non hai contacto eléctrico entre o elemento móbil e os enrolamentos, o que permite unha longa vida útil e unha boa repetibilidade.
Enfrontado a un potenciómetro lineal, Un LVDT impide o contacto eléctrico cunha pista resistiva e é particularmente útil cando se esperan moitos ciclos de funcionamento.
O sensores magnetoestrictivos, As tecnoloxías láser, potenciométricas e outras tecnoloxías de desprazamento poden ser máis axeitadas para determinadas aplicacións. A elección debe facerse en función da carreira, a precisión, a velocidade, o ambiente, o espazo, o custo e o tipo de sinal, non unicamente na tecnoloxía do sensor.
Preguntas frecuentes sobre os sensores LVDT
Cal é a diferenza entre un LVDT amplificado e un LVDT non amplificado?
Un LVDT non amplificado require electrónica externa para proporcionar excitación e acondicionamento de sinal. Un LVDT amplificado incorpora esta electrónica no propio transdutor ou conxunto e pode fornecer directamente sinais industriais como 4-20 mA ou 0-10 V, dependendo do modelo.
Pódese conectar un LVDT directamente a un PLC?
Depende do modelo. Un LVDT de CA ou pasivo normalmente require un acondicionador de sinal. Un modelo con electrónica integrada e unha saída compatible, como 4-20 mA ou 0-10 V, pódese conectar á entrada analóxica correspondente do PLC. O cableado exacto debe comprobarse na folla de datos de cada modelo.
Que é un LVDT de media ponte?
Trátase dunha configuración indutiva na que o transdutor emprega unha arquitectura de media ponte e require electrónica compatible para a súa excitación, desmodulación e acondicionamento. Non se debe asumir que ningún acondicionador LVDT sexa compatible con ningún sensor de media ponte.
Un LVDT ten unha resolución infinita?
O principio indutivo proporciona un sinal continuo e non está limitado por pasos de medición discretos. Nunha instalación do mundo real, a resolución alcanzable está condicionada polo acondicionador de sinal, o ruído eléctrico, a adquisición de datos, a estabilidade mecánica e o resto do sistema de medición.
Que información necesito para substituír un LVDT antigo ou descatalogado?
Sempre que sexa posible, é aconsellable ter o fabricante e o número de peza, a ficha técnica ou unha fotografía da etiqueta. Tamén son importantes a carreira, as dimensións do corpo, o tipo de núcleo, a conexión mecánica, o número de cables, a fonte de alimentación ou a frecuencia de excitación, a sensibilidade, o sinal de saída e as condicións ambientais.
Que información necesita Guemisa para recomendar un LVDT?
Como mínimo, terás que proporcionar: a distancia que se vai medir, o espazo dispoñible, o tipo de montaxe, o sinal desexado, o sistema ao que se conectará o sensor e as condicións ambientais. Se se trata dun substituto, unha fotografía e o número de peza do sensor existente adoitan acelerar considerablemente a busca dunha alternativa.
Selección, equivalencias e substitución de sensores LVDT
GUEMISA pode axudar no Selección de sensores LVDT, acondicionadores de sinal e substitución de referencias existentes. Cando un modelo se descataloga ou ten un prazo de entrega longo, podemos estudar alternativas en función das súas características eléctricas e mecánicas.
Para estudar unha solicitude ou equivalencia, envíenos o Marca e referencia existentes, ficha técnica ou fotografía do sensor, xunto coa carreira, o sinal de saída, as dimensións e as condicións de funcionamento dispoñibles.