LVDT و شفت انکودر

LVDT و شفت انکودر

اسلاید 1: بسم‌اللّه‌الرّحمن‌الرّحیم

اسلاید 2: موضوع:LVDT و شفت انکودر

اسلاید 3: ترانسفورماتور تفاضلی متغیر خطی (linear variable differential transformer) یا LVDT یا ترانسفورماتور تفاضلی (differential transformer) یا ترانسفورماتور جابه‌جایی متغیر خطی (linear variable displacement transformer) یا مبدل جابه‌جایی متغیر خطی (linear variable displacement transducer) یک نوع ترانسفورماتور (transformer) برقی مورد استفاده برای اندازه‌گیری جابه‌جایی خطی (موقعیت) است. یک همتای این دستگاه برای اندازه‌گیری جابه‌جایی دوار استفاده می‌شود که ترانسفورماتور تفاضلی متغیر دوار (rotary variable differential transformer) یا RVDT نامیده می‌شود.ترانسفورماتور تفاضلی متغیر خطی (LVDT)3/19

اسلاید 4: LVDTها ترنسدیوسرهای موقعیت/جابه‌جایی مطلق خطی قوی ذاتا بدون اصطکاک هستند و زمانی که به درستی استفاده شوند، یک چرخه عمر تقریبا بی‌نهایت خواهند داشت. از آن‌جایی که LVDTهای AC دارای لوازم الکترونیکی نیستند، می‌توانند در دماهای تبریدی و یا تا 650 درجه سانتی‌گراد، در محیط‌های خشن، تحت سطوح بالای لرزش و شوک کار کنند. LVDT‌ها به طور گسترده در کاربردهایی مانند توربین (turbine)، هیدرولیک، اتوماسیون، هواپیما، ماهواره، راکتورهای هسته‌ای و کاربردهای دیگر استفاده می‌شوند. این مبدل‌ها دارای پسماند کم و تکرار پذیری بسیار عالی هستند.4/19

اسلاید 5: LVDT یک موقعیت و یا جابه‌جایی خطی را از یک مرجع مکانیکی (صفر و یا موقعیت خالی) به یک سیگنال الکتریکی متناسب حاوی اطلاعات فاز (برای جهت) و دامنه (برای مسافت) تبدیل می‌کند. کارکرد LVDT نیاز به تماس الکتریکی بین قسمت متحرک (پروب یا اجزای هسته) و اجزای کویل ندارد و به جای آن به کوپلینگ الکترومغناطیسی متکی است.5/19

اسلاید 6: ترانسفورماتور تفاضلی متغیر خطی دارای سه کویل سولونیدی است که به صورت سر به سر در اطراف یک لوله قرار گرفته‌اند. کویل مرکزی اولیه است و دو کویل خارجی ثانویه‌های بالایی و پایینی هستند. یک هسته فرومغناطیسی استوانه‌ای به جسمی که قرار است موقعیتش اندازه‌گیری شود متصل می‌شود و در امتداد محور لوله می‌لغزد. یک جریان متناوب در اولیه برقرار و باعث می‌شود یک ولتاژ در هر ثانویه متناسب با طولی از هسته که به ثانویه متصل است القا شود. فرکانس معمولا در محدوده 1 تا 10 کیلو هرتز است.6/19

اسلاید 7: با حرکت هسته، ارتباط اولیه با دو کویل ثانویه تغییر می‌کند و باعث تغییر ولتاژ القایی می‌شود. کویل‌ها به صورتی متصل می‌شوند که ولتاژ خروجی تفاضل بین ولتاژ ثانویه بالا و ولتاژ ثانویه پایین باشد. هنگامی که هسته در موقعیت مرکزی آن و فاصله بین دو ثانویه برابر است، ولتاژهای برابر در دو کویل ثانویه القا می‌شود؛ اما دو سیگنال با هم کنسل شده و ولتاژ خروجی از لحاظ تئوری صفر می‌شود. در زمانی که هسته در وسط قرار دارد، در عمل تغییرات جزیی در شرایط کوپل شدن اولیه به هر یک از ثانویه‌ها باعث ایجاد یک ولتاژ خروجی کوچک می‌شود.7/19