LVDT /触点位移传感器(探头)
阵容
为了增加寿命(接触式位移传感器的一个常见挑战)，高精度数字接触传感器GT2系列的主体结构已经从根本上重新进行了检查。该结构，包括继电器连接器和电缆，确保稳定的测量，即使在溅水或油的环境。此外，减轻重量的主轴意味着最小的摩擦磨损和显著提高耐久性。有各种各样的传感器头可供选择，包括铅笔型、空气推型和低压力型。GT2系列提供两种类型的检测方法:LVDT(线性变量差动变压器)和Scale Shot System II。这允许跨各种应用程序使用。不同的通信单元阵容使通信与pc和plc从不同的制造商。
通用数字接触传感器GT系列是接触式传感器设计的易用性和可靠性。可方便地安装在现有设施中，安装后可快速启动生产线。它也有一个易于看到的显示和自我诊断功能，检查条件，如卡住主轴或电缆断开。有两种类型的安装放大器:DIN类型的轨道安装和面板类型的面板安装。为安装环境选择正确的类型对于简化布线是有效的。包括各种功能，以最少的步骤完成设置。传感器安装完成后可立即使用。一目了然的指标，清晰显示测量过程中的判断结果和误差。
LVDT(线性变量差动变压器)是一种检测机械线性运动为位移并将其转换为电信号的装置。基于该方法的触点位移传感器通过将目标形状的变化转换为电信号来读取目标形状的变化。
LVDT型触点位移传感器在其中心有一个铁心，并围绕铁心线圈。一个触点附着在核心的尖端，以构成主轴。用弹簧机构把主轴推到目标上。利用这种弹簧力，主轴可以根据目标形状的变化而上下滑动。当电流流过LVDT型触点位移传感器时，线圈会产生磁场。当线圈内部的铁芯运动时，线圈的阻抗会随着运动而变化，从而导致输出信号电平的变化。核心的移动显示了目标形状的变化。因此，可以通过检测输出信号电平的变化来测量位移。
线性可变机制
LVDT是线性可变差动变压器的缩写，是一种机电换能器。机电换能器是将一种形式的能量转换成信号的电子设备或元件。LVDT将被机械耦合的对象的线性运动转换成相应的电信号。
LVDT的内部结构包括一对二次绕组，一次绕组以二次绕组为中心，以及放置在一次绕组和二次绕组形成的圆柱形孔中的铁芯。这些部件用耐热材料密封成圆柱形，整个结构包裹在高磁导率的磁屏蔽中，以防止潮湿。
初级绕组称为芯线。当芯线(L3)被交流电激发时，在次级绕组中产生磁通量和感应电压。如果一次绕组和二次绕组形成的圆柱形孔中的铁芯位于二次绕组L1和L2之间，则它们各自的感应电压(V1和V2)将相等。这意味着差分电压输出为零。如果铁心靠近次级绕组L1或L2，靠近铁心处的磁通量增加，产生差分电压输出。
LVDT可以利用机电传感器的特性，将机械参考(零)的线性位移(位置)转换为电信号，该传感器输出根据核心位置变化的差分电压。这个电信号包括相位(方向)和幅度(距离)信息。
答:核心
线性应用实例
由于LVDT的运动部件与变压器没有接触，所以它可以在没有任何内置电子电路的情况下运行。这一优势意味着lvdt被广泛应用于在恶劣环境中需要长寿命和高可靠性的应用中。例如，在环境苛刻的制造现场、航空航天工业和位移传感器应用中都使用lvdt。
无人驾驶汽车(UAV):
无人机使用执行器控制左/右旋转和向后/向前和向上/向下运动。由于lvdt具有精度高、可靠性好、重量轻等优点，常用于人类无法到达的地方，如灾难现场和外层空间的无人机执行器。
飞机和宇宙飞船:
lvdt用于飞行控制和发动机、前轮转向和飞行员控制中的位置监控。由于他们提供无限分辨率的线性位置与环境稳健的设计，他们被期望在下一代飞机上使用的理想。
伺服阀:
具有独特的功能，如高阀芯定位响应性，允许从半开到完全打开的变化，稳定性，使流体保持平稳的运动，即使在延长的使用周期，以及高分辨率，采用lvdt控制的伺服阀在可靠性和准确性方面得到了机械和液压/气动系统设计人员的高度评价。
LVDT /接触式位移传感器(探头)的优点
触点位移传感器/LVDT具有紧凑的传感器头，能够防止跟踪误差和未知原点位置。虽然以前的模型存在由温度变化或传感器头-放大器组合引起的误差问题，但这些设计挑战在最近的模型中已经得到解决。
采用高密度线圈可以减小传感器头的尺寸。也可以设计继电器放大器，包括一个电路，提供优化的控制关键元件，如线圈，核心，和发射/接收电路。这允许根据每个组件的状态进行个性化的调谐，也可以根据温度的变化进行校正。这些功能连同LVDT原理允许测量没有跟踪误差或未知的原点位置。在传统的变压器方法中，由于放大器和传感器头匹配或温度变化引起的模拟波形的移相会影响精度。近年来接触式位移传感器/LVDT的应用解决了这些缺点。
他们有一个外壳评级，提供高抵抗恶劣的环境。每个部分都是完全密封的，使传感器可以使用周围飞溅的水或灰尘。这确保了精确的测量，即使在制造设备周围的恶劣环境。
一般来说，触点位移传感器/LVDT符合外壳防水等级标准，包括继电器连接器和电缆。这使得传感器头可以安装在几乎任何地方，即使是在溅水的环境中。外壳是铸造在一个无缝和完全密封的结构，提供高耐久性。为了确保在恶劣环境下长时间使用，传感器头采用耐降解垫圈密封，而不是使用粘合剂。连接器采用高防水电缆。这样的结构确保了准确的测量时间很长，即使在溅水或灰尘的环境。
接触式位移传感器/LVDT支持主要的现场网络，可以连接到pc和plc188bet在线。这对于集中设置多个传感器或从多个传感器收集测量结果非常有用。
触点位移传感器/LVDT可以连接到主要网络，包括EtherNet/IP™、DeviceNet™、CC-Link和EtherCAT®，因此可以与来自不同制造商的plc和pc建立通信。它们还可以满足可追溯性或物联网所需的价值记录需求。此外，多达15个连接单元的数据可以同时传输。设置可以从触摸面板，PC或PLC更改，这可以大大减少设置时间。简化的布线只需要一条来自主机的电源电缆和通信电缆。放大器的布线也可以简化，以大大减少布线工作。
LVDT /接触式位移传感器(探头)案例研究
齿轮装配精度检查和间隙测量
齿轮需要较高的装配精度，因为它们需要接受强大的力量和高速旋转。齿轮与周围部件之间的间隙也应严格管理。组装后的检查是必不可少的。齿轮周围有许多高密度的部件，因此同时测量所有间隙需要安装具有相似密度的传感器。由于在装配过程中使用了各种各样的油和化学品，因此要安装的传感器必须有足够的电阻来抵抗飞溅的油和化学品的粘附。
接触式位移传感器/LVDT可以测量齿轮及其周围间隙的装配精度，精度达到微米量级。由于他们的苗条，铅笔盒，多个单位可以安装在狭窄的空间。它们还提供优良的电阻，包括连接器和电缆。即使在溅有水或油的环境中，也不担心腐蚀或损坏。在滑动段中使用刚性组件显著降低了维护成本和更换工作。
测量PCB翘曲和安装组件的高度
有时，安装在PCB上的组件由于PCB翘曲或组件本身翘曲而升高。除了安装缺陷外，pcb和组件的翘曲也会随着时间的推移而退化。由于这些条件可能导致接触失效，因此有必要测量PCB翘曲和安装组件的高度。
触点位移传感器/LVDT可用于芯片安装高度的测量，电容安装方向的确认，PCB平面度的测量。低应力型模型可以用更少的负载进行测量。0.1 N的测量力降低了施加在产品上的负载。这使得低成本和高精度的测量不受地面条件的影响。
密闭空间测量
当目标和小部件靠近时，其他类型的传感器安装空间不足。这将创建一个困难的应用程序，并需要额外的努力，如将度量划分到多个过程中。如果测量仍然不可能，则必须修改检查过程。
另一方面，接触式位移传感器/LVDT的紧凑设计允许多个传感器头近距离安装。他们还可以测量不灵活的位置，例如安装在圆柱形部件内部的传感器头，以测量内径。同时测量多个点可以一次收集所有数据。这提高了测量数据分析的准确性。
LVDT /触点位移传感器(探头)常见问题
一般来说，接触式传感器的可靠性较低，因为它们在滑动段磨损或损坏时经常发生故障。对于高频测量或需要许多滑动动作的测量，耐久性变得尤为重要。
GT2系列的主轴采用高强度直线球轴承。实现了2亿次循环的长使用寿命。此外，采用全不锈钢结构的主轴结构(轴和轴承)减少了重量。这有助于减少由于主轴内部滑动造成的磨损，并显著提高耐用性。继电器连接器和放大器单元之间的电缆使用一种柔性的自由切割机器人电缆，它可以抵抗连续弯曲。即使在设备连续驱动的环境中也可以安装。
在切割或抛光过程中，为了抑制摩擦或由于摩擦而引起的温升而溅油是不可避免的。对于大多数传感器来说，油不仅会妨碍正确测量，还会导致故障。
GT2系列继电器连接器和传感器头符合IP67G/NEMA Type 13标准。传感器电缆采用聚氨酯材料，具有优良的耐油性能，减少电缆腐蚀。传感器头体整体铸造，无缝施工。完全密封的结构降低了水或油侵入的风险。
采用LVDT(线性可变差动变压器)方法的接触式传感器存在一些缺点，如在主轴边缘附近精度下降，磁场在中心周围均匀施加，但由于系统是基于线圈的，在靠近边缘的区域不平衡。另一方面，使用标度(脉冲计数)法的缺点是，当主轴由于振动等原因突然移动时，光电传感器的响应可能会延迟，从而导致跟踪误差。
GT2系列的Scale Shot System II是一种克服了这两种方法缺点的检测方法。它使用CMOS传感器定位主轴，高速扫描绝对值玻璃刻度，包含根据位置变化的复杂图案的缝隙。这允许传感器检测位置信息以及获得绝对位置。因此，它不需要零点调整或产生跟踪误差。此外，标度法保证了整个测量范围的高精度。
