Potenciométrico, magnetoestrictivo ou LVDT: cal elixir

Guía técnica · GUEMISA

Resposta rápida

Escolle un sensor potenciométrico se necesitas unha solución sinxela e de baixo consumo para carreiras de ata uns 900 mm; un sensor magnetoestrictivo se a carreira é longa e a medición debe ser sen contacto e precisa; e un sensor LVDT se a carreira é curta e queres unha resolución practicamente infinita e unha vida útil sen desgaste. Os tres miden a posición lineal absoluta, pero cada un faino usando un principio físico diferente, e as súas limitacións derivan deste principio.

Tamén existe unha cuarta opción, o sensor indutivo sen contacto tipo NOVOPAD, que enche o oco entre o potenciométrico e o LVDT cunha saída analóxica estándar.

Os tres principios baixo o mesmo desprazamento: tensión do cursor, tempo de propagación do pulso e diferenza entre os enrolamentos secundarios do LVDT.

Como funciona cada principio

Potenciométrico

Unha pista de plástico condutor ten un cursor metálico que se desliza ao longo dela. O sensor funciona como un divisor de tensión: a tensión a través do cursor é proporcional á súa posición. Non require electrónica, só unha tensión de alimentación e unha corrente de cursor moi pequena, tan baixa como 1 µA nos modelos Novotechnik LWH e TEX.

Magnetestrictivo

Unha vara ou perfil contén un fío guía a través do cal se envía un pulso de corrente. Un marcador cun imán, que se move ao longo do sensor sen tocalo, xera unha onda mecánica; o sensor mide o tempo que tarda esa onda en chegar ao final e deduce a posición a partir dela.

LVDT

Un transformador diferencial ten un enrolamento primario e dous enrolamentos secundarios. Un núcleo móbil, que non toca as bobinas, modifica o acoplamento entre elas, e a diferenza de tensión indica a posición. Debido a que non hai fricción, a resolución teórica é infinita e non hai desgaste debido á fricción entre o núcleo e as bobinas.

NOVOPAD Indutivo

Un sistema de bobinas transmisoras e receptoras nunha placa detecta un marcador ou unha vara sen contacto eléctrico entre elas. O LS1 faino cunha vara e o TF1 cun marcador flotante independente.

Táboa comparativa

CriterioPotenciométricoMagnetestrictivoLVDTNOVOPAD Indutivo
PrincipioCursor sobre unha pista de plástico condutoraTempo de propagación da onda a un marcador magnéticoNúcleo móbil nun transformador diferencialBobinas de transmisión e recepción nunha placa
Contacto e desgasteCon contacto; vida útil de ata 100 millóns de movementos (LWH, TEX)Sen contacto; vida útil mecánica ilimitada (TH1, TP1)Núcleo sen contacto coas bobinas, sen desgaste por fricciónSen contacto no TF1; o LS1 ten unha hasta con rodamentos e unha vida útil de ata 100 millóns de movementos
Carreiras típicas10…900 mm (TEX, LWH); máis con fío50…4250 mm (TH1, TP1)5…20 mm (F200); ata 360 mm en LVDT amplificados25…200 mm (LS1); 100…1000 mm (TF1)
Resolución e precisiónResolución inferior a 0,01 mm; linealidade ±0,04…±0,25 %Resolución de ata 1 µm; linealidade de ata ±0,02 % FS (TH1, TP1)Resolución case infinita; linealidade ±0,1…±0,3 % (F200)Linearidade ±0,15 % (LS1); ±0,025 % FS (TF1)
SaírDivisor de tensión0,1…10 V, 4…20 mA e tamén SSI, CANopen, IO-Link±10 V (F200); 4…20 mA ou 0…10 V en amplificado0,1…10 V ou 4…20 mA
ArredorIP54 a IP67 dependendo do modelo; -40…+85 °C (TEX)IP67/IP68; -40…+85 °C; 350 bar na vara (TH1)IP67 con conector (F200); ata 315 bar en SM46IP40 (LS1); IP67 (TF1); -40…+85 °C
Cando escolleloCarreira curta ou media, medición sinxela e electrónica mínimaCarreiras longas, cilindros hidráulicos, medición continua sen desgasteTrazos curtos, resolución moi fina, humidade ou presión (SM46)Saída analóxica sen contacto estándar ou inmunidade a campos magnéticos

Criterios de decisión

Carreira

Por debaixo de 20 mm, o LVDT é a opción natural. Entre 25 e 900 mm, os sensores potenciométricos e indutivos compiten. Por riba de 1000 mm, o magnetoestrictivo alcanza os 4250 mm nos Novotechnik TH1 e TP1, e o sensor de cable cobre carreiras aínda máis longas usando un principio diferente.

Contacto e desgaste

O potenciómetro desgástase co uso, aínda que a vida útil indicada polo fabricante é de arredor de 50 a 100 millóns de movementos dependendo do modelo. Se a aplicación ten miles de ciclos por hora ou funciona de forma continua, un sensor sen contacto é máis seguro.

Resolución e sinal

O potenciómetro proporciona unha relación de tensión que calquera entrada analóxica pode ler se o circuíto non carga o limpaparabrisas. Os potenciómetros magnetostritivos e indutivos teñen a súa propia electrónica e proporcionan saídas estandarizadas ou dixitais.

Arredor

A sucidade, o po e a humidade afectan negativamente o cursor e a pista. Os magnetoestrictivos están dispoñibles en versións IP67/IP68, e o TF1 é IP67 cunha membrana de ecualización de presión. Os campos magnéticos fortes poden perturbar un magnetoestrictivo; o fabricante describe o TF1 como resistente a eles.

Que produtos GUEMISA son axeitados?

Para obter máis información sobre LVDT, consulte as categorías de LVDT e de LVDT amplificados; el FTI 10 É un modelo de 10 mm cunha saída de 4…20 mA.

Documentación e casos relacionados

Preguntas frecuentes

É o mesmo un LVDT que un sensor indutivo?

O LVDT é un tipo de sensor indutivo baseado nun transformador diferencial cun núcleo móbil. Os sensores indutivos NOVOPAD empregan bobinas nunha placa e un marcador, non un núcleo.

Cal ten maior resolución?

O LVDT, teoricamente infinito pero limitado pola electrónica. O magnetoestrictivo TH1 de Novotechnik alcanza 1 µm e o potenciométrico a menos de 0,01 mm.

Cando non se debe usar un potenciómetro?

Con traxectos longos, movementos moi frecuentes ou en ambientes moi sucios, un sensor sen contacto reduce o desgaste.

Pódense usar en cilindros hidráulicos?

Si, os magnetoestrictivos de vara como o TH1 ou o TM1 están integrados no cilindro e o LVDT SM46 admite 315 bar. Os potenciométricos son externos ao cilindro.

Que saída necesito para un PLC?

Os transformadores magnetoestrictivos e indutivos proporcionan 4…20 mA ou 0…10 V; o potenciómetro proporciona un divisor de tensión e o LVDT sen electrónica require un acondicionador.

Necesitas axuda para elixir?

Envíanos a solicitude, raza ou referencia que tes e indicarémosche o modelo e o teu código de pedido.

Escribe a ventas@guemisa.com 91 764 21 00

Cesta da compra