Sensores LVDT
O sensores LVDT São transdutores indutivos usados para medir. deslocamento linear e posição São utilizados de forma contínua, precisa e repetível em máquinas industriais, bancadas de teste, automação, atuadores e válvulas, metrologia, sistemas hidráulicos, monitoramento estrutural e inúmeras aplicações de controle de posição.
Na GUEMISA, dispomos de diferentes configurações de LVDT, dependendo do curso, da geometria, da eletrônica e do sinal necessários: LVDTs amplificados com saída industrial, LVDTs CA ou não amplificados, LVDTs de meia ponte, transdutores angulares e condicionadores de sinal..
Seleção rápida por tipo de sensor:
- LVDTs amplificadosModelos com eletrônica integrada e sinais industriais como 4-20 mA, 0-10 V ou ±10 V, dependendo da série.
- LVDT não amplificado / CATransdutores que requerem excitação externa e eletrônica de condicionamento.
- ângulos LVDTSoluções indutivas para medição de posição ou deslocamento angular.
- Condicionadores e conversores LVDTComponentes eletrônicos para alimentar, demodular e converter o sinal do sensor em formatos utilizáveis por PLCs, sistemas de aquisição ou controladores.
Como escolher um sensor LVDT
Para selecionar o LVDT correto, não basta definir o curso. É preciso considerar também a arquitetura elétrica, o tipo de núcleo, o sinal necessário, o espaço disponível, a temperatura, a pressão, a proteção ambiental e o sistema ao qual o sensor será conectado.
As seções a seguir resumem os principais critérios técnicos. Para informações exatas sobre fiação, alimentação, pinagem ou compatibilidade de cada componente, consulte a ficha técnica e as perguntas frequentes (FAQs) do produto correspondente.
O que é um sensor LVDT e como ele funciona?
LVDT vem de Transformador Diferencial Variável Linear ou transformador diferencial variável linear. É um transdutor indutivo no qual o movimento de um núcleo ferromagnético modifica o acoplamento magnético das bobinas e permite obter um sinal elétrico relacionado à posição.
Em um LVDT diferencial clássico, há uma excitação e um sinal diferencial que varia em amplitude e fase dependendo da posição do núcleo. Ao passar pela posição zero elétrica ou nulo, A relação entre os sinais muda de sinal e nos permite determinar tanto a magnitude quanto a direção do deslocamento.
Dentro dos transdutores LVDT industriais, existem diferentes arquiteturas elétricas. Além das configurações diferenciais de ponte completa, existem LVDT de meia ponte indutiva. Nesses modelos, a configuração da bobina e a eletrônica de condicionamento são diferentes, portanto, é necessário usar um condicionador compatível com o sensor.
Várias famílias de Schreiber Mestechnik, Por exemplo, eles usam a tecnologia LVDT de meia ponte.
Caso deseje obter mais informações sobre o princípio eletromagnético, consulte nosso guia técnico. O que é um sensor LVDT e como ele funciona?.
Tipos de LVDTs: amplificados, não amplificados, CA, CC e de meia-ponte
Uma das decisões mais importantes é determinar onde o condicionamento do sinal será realizado.
| Configuração | Eletrônica | Sinal usual | Quando usar |
|---|---|---|---|
| LVDT CA / não amplificado | Externo | Sinal CA do transdutor | Quando se deseja separar os componentes eletrônicos do ponto de medição, reduzir o tamanho ou trabalhar em condições exigentes. |
| LVDT/DC amplificado | Integrado | 4-20 mA, 0-10 V, ±10 V ou outros, dependendo do modelo. | Quando você busca fácil integração com PLCs, sistemas de aquisição de dados ou sistemas de controle. |
| LVDT de meia ponte | Normalmente, um condicionador externo compatível ou componentes eletrônicos específicos. | Dependente de excitação e condicionamento | Aplicações industriais onde são utilizados transdutores indutivos compactos e eletrônica dedicada. |
| LVDT angular | Integrado ou externo, dependendo da série. | Sinal analógico ou indutivo | Medição contínua de posição ou deslocamento angular. |
Você pode consultar o LVDTs amplificados e o LVDT não amplificado.
Critérios para a seleção correta de um LVDT
- Percurso ou corrida: Deve abranger todo o movimento da aplicação, mantendo-se dentro da faixa útil e linear especificada pelo fabricante.
- Linearidade e precisão: Eles devem ser escolhidos com base na incerteza aceitável de todo o sistema, e não apenas na resolução nominal do sensor.
- Tipo de sinal: Considere se você precisa de um LVDT CA, um sensor com eletrônica integrada ou uma saída industrial, como 4-20 mA ou 0-10 V.
- Arquitetura elétrica: Verifique se é uma ponte completa, meia ponte ou outra configuração e use componentes eletrônicos de condicionamento compatíveis.
- Configuração mecânica: Núcleo livre, núcleo guiado, haste, sonda com mola ou outra geometria, dependendo de como o movimento ocorre.
- Condições ambientais: Temperatura, umidade, poeira, imersão, pressão, vibração, produtos químicos e grau de proteção exigido.
- Integração: Espaço disponível, diâmetro, comprimento total, fixações, roscas, saída do cabo, conector e distância até o sistema de aquisição.
Se o LVDT substituir um sensor existente, os sensores deste também deverão ser verificados. dimensões mecânicas, sensibilidade, frequência de excitação, deslocamento e eletrônica de corrente antes de considerar uma equivalência.
Sonda de núcleo livre, sonda de núcleo guiado ou sonda com mola
A forma como o núcleo se move em relação ao corpo do sensor determina a montagem e a vida útil mecânica da unidade.
- Núcleo livre: O núcleo é fixado diretamente ao elemento móvel e se desloca sem contato com as bobinas. Isso é apropriado quando a própria máquina garante um bom alinhamento.
- Núcleo guiado: O movimento é realizado por meio de uma haste ou mecanismo guiado incorporado ao transdutor, simplificando a instalação mecânica.
- Sonda com mola: A ponta permanece em contato com a superfície por meio de uma mola de retorno. É comumente utilizada em metrologia, controle dimensional e bancadas de teste.
Não existe uma configuração ideal universal: a escolha depende do movimento real, do alinhamento disponível, da velocidade e das forças admissíveis na peça medida.
Aplicações industriais de sensores LVDT
A tecnologia LVDT é utilizada quando é necessário obter uma medição contínua de deslocamento ou posição com boa repetibilidade e longa vida útil.
- Controle de posição em máquinas industriais e automação.
- Prensas, máquinas de teste e bancadas de teste.
- Controle de atuadores e válvulas.
- Posicionamento em sistemas hidráulicos e pneumáticos.
- Controle de deslocamento em turbinas e equipamentos de energia.
- Metrologia, inspeção e controle dimensional.
- Medição de deformações e deslocamentos em ensaios de materiais.
- Monitoramento estrutural e obras civis.
- Equipes de pesquisa e desenvolvimento.
- Sistemas OEM integrados em máquinas e equipamentos de medição.
O ambiente de trabalho é crucial: um modelo adequado para uma bancada de testes pode não ser apropriado para uma válvula de vapor, um cilindro hidráulico ou uma instalação externa.
LVDT miniatura, IP68, alta pressão e alta temperatura
Além dos modelos industriais padrão, existem LVDTs desenvolvidos para condições e restrições de montagem específicas.
- Miniatura do LVDT: Eles reduzem o diâmetro e a massa do conjunto para instalações com muito pouco espaço disponível.
- LVDT IP67/IP68 ou submersível: Indicado para ambientes úmidos, expostos às intempéries, imersão ou outros onde a impermeabilidade é essencial.
- LVDT para alta pressão: Utilizado em sistemas hidráulicos, cilindros, atuadores e outros conjuntos onde o transdutor pode estar exposto a fluidos pressurizados.
- LVDT para alta temperatura: Eles costumam separar o elemento sensor dos componentes eletrônicos para mantê-los longe da zona quente.
- LVDT para vibração ou ambientes severos: Eles exigem uma construção mecânica, fiação e sistema de fixação adequados às condições reais de operação.
Essas designações não substituem a verificação da ficha técnica: os limites reais de temperatura, pressão, imersão, choque ou vibração dependem de cada série e referência.
Vantagens do LVDT em comparação com outras tecnologias de deslocamento
Uma das principais vantagens do LVDT é que a medição é obtida utilizando um princípio indutivo. Em configurações de núcleo livre, não há contato elétrico entre o elemento móvel e os enrolamentos, o que permite uma longa vida útil e boa repetibilidade.
Enfrentando um potenciômetro linear, Um LVDT (Transdutor Dinâmico de Variação Baixa) evita o contato elétrico com uma trilha resistiva e é particularmente útil quando se esperam muitos ciclos de operação.
O sensores magnetoestritivos, Tecnologias de deslocamento a laser, potenciométricas e outras podem ser mais adequadas para determinadas aplicações. A escolha deve ser feita com base no curso, precisão, velocidade, ambiente, espaço, custo e tipo de sinal, e não apenas na tecnologia do sensor.
Perguntas frequentes sobre sensores LVDT
Qual a diferença entre um LVDT amplificado e um LVDT não amplificado?
Um LVDT não amplificado requer eletrônica externa para fornecer excitação e condicionamento de sinal. Um LVDT amplificado incorpora essa eletrônica no próprio transdutor ou conjunto e pode fornecer diretamente sinais industriais, como 4-20 mA ou 0-10 V, dependendo do modelo.
É possível conectar um LVDT diretamente a um CLP?
Depende do modelo. Um LVDT CA ou passivo normalmente requer um condicionador de sinal. Um modelo com eletrônica integrada e uma saída compatível, como 4-20 mA ou 0-10 V, pode ser conectado à entrada analógica correspondente do CLP. A fiação exata deve ser verificada na folha de dados de cada modelo.
O que é um LVDT de meia ponte?
Trata-se de uma configuração indutiva na qual o transdutor utiliza uma arquitetura de meia-ponte e requer eletrônica compatível para sua excitação, demodulação e condicionamento. Não se deve presumir que qualquer condicionador de LVDT seja compatível com qualquer sensor de meia-ponte.
Um LVDT possui resolução infinita?
O princípio indutivo fornece um sinal contínuo e não é limitado por etapas de medição discretas. Em uma instalação real, a resolução alcançável é condicionada pelo condicionador de sinal, ruído elétrico, aquisição de dados, estabilidade mecânica e o restante do sistema de medição.
Que informações preciso para substituir um LVDT antigo ou descontinuado?
Sempre que possível, é recomendável ter em mãos o fabricante e o número da peça, a ficha técnica ou uma fotografia da etiqueta. Também são importantes o curso, as dimensões do corpo, o tipo de núcleo, a conexão mecânica, o número de fios, a fonte de alimentação ou a frequência de excitação, a sensibilidade, o sinal de saída e as condições ambientais.
Que informações Guemisa precisa para recomendar um LVDT?
No mínimo, você precisará fornecer: a distância a ser medida, o espaço disponível, o tipo de montagem, o sinal desejado, o sistema ao qual o sensor será conectado e as condições ambientais. Se for uma substituição, uma fotografia e o número da peça do sensor existente geralmente agilizam bastante a busca por uma alternativa.
Seleção, equivalências e substituição de sensores LVDT
GUEMISA pode ajudar no Seleção de sensores LVDT, condicionadores de sinal e substituição de referências existentes.. Quando um modelo é descontinuado ou tem um longo prazo de entrega, podemos estudar alternativas com base em suas características elétricas e mecânicas.
Para analisar uma candidatura ou equivalência, envie-nos o Marca e referência existentes, ficha técnica ou fotografia do sensor, juntamente com a corrida, o sinal de partida, as dimensões e as condições operacionais disponíveis.