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Transdutores de Deslocamento Variável Linear

LVDT Um LVDT é um equipamento eletromecânico usado para transformar movimento mecânico ou vibrações, especificamente movimento retilíneo, em uma corrente elétrica variável, voltagem ou sinais elétricos, e o contrário. Mecanismos acionadores usados principalmente para sistemas de controle automático em tecnologias de medição. A classificação de transdutores eletromecânicos inclui princípios de conversão ou tipos de sinais de saída.

Princípios de Conversão:
  • Eletromagnético
  • Magnetoelétrico
  • Eletrostático
Sinais de Saída:
  • Sinal de saída analógico e descontínuo
  • Digital
Avaliando Transdutores Eletromecânicos:
  • Qualidades estáticas e dinâmicas
  • Sensitividade ou proporção de transferência - E= Δy / Δx ou Δy é a mudança na quantidade de saída y quando a quantidade de entrada x é trocada por Δx
  • Sinal de Saída-intervalo de frequência de operação
  • Erro estático de conversão ou do sinal

O Que é um Transdutor de Deslocamento Variável Linear (LVDT, na sigla em inglês)?
Transdutor Linear: Um equipamento que proporciona quantidade de saída de voltagem, relacionada aos parâmetros que estiverem sendo medidos, por exemplo, força, para condicionamento de sinal simples. Equipamentos de Sensor de Posição de Transdutor são sensíveis a interferência eletromagnética. A redução de resistência elétrica pode ser melhorada com cabos de conexão mais curtos para eliminar erros significativos. Um transdutor requer de três a quatro fios de conexão para alimentação de energia e entrega de sinal de saída.

Os transdutores são diferentes dos transmissores porque os transdutores são equipamentos de saída de voltagem, e os transmissores são equipamentos de saída de corrente. Equipamentos Transmissores/Lineares têm menos degradação de sinal relacionada a cabos longos e distância de transmissão.

Tipos de LVDTs

LD400:Transdutores de Deslocamento de Saída DC em Miniatura com Rolamentos de Acetal
LD400:Transdutores de Deslocamento de Saída DC em Miniatura com Rolamentos de Acetal
Sensores de Posição Linear - determinam se você precisa medir uma corrente relativa: C-entrada, AC-saída, DC-entrada, DC-saída; ou medir frequências ressonantes de bobinas em função da posição da bobina, equipamentos baseados em frequência.

Armaduras Cativas: Esses mecanismos são melhores para intervalos de trabalho longos. Armaduras cativas ajudam a prevenir desalinhamento porque são guiadas e contidas por duas peças de baixa fricção.

Armaduras Não Guiadas: Qualidades de resolução infinitas, o mecanismo de armadura não guiada é uma estrutura sem desgaste que não restringe a resolução dos dados medidos. Este tipo de mecanismo é conectado à amostra a ser medida, encaixando-se frouxamente no tubo, requerendo que o corpo do LVDT seja suportado separadamente.

Armaduras Estendidas por Força: Usam mecanismos de molas internos, força pneumática, ou motores elétricos para empurrar a armadura continuamente para sua mais completa extensão possível. Armaduras estendidas por força são usadas em LVDTs para aplicações de movimento lento. Esses mecanismos não requerem conexão entre a amostra e a armadura.

Transdutores de Deslocamento Variável Linear são frequentemente usados em ferramentas de máquinas modernas, aviônica, robótica e controle de movimento ou computadorizado, além de fabricação de automação. A seleção de um tipo aplicável de LVDT pode ser avaliada usando-se as seguintes especificações:

Linearidade: Máximo desvio da proporção direta entre a distância medida e a distância do sinal de saída ao longo do intervalo de medição.

> 0,025 ± % Escala Completa
0,025 - 0,20 ± % Escala Completa
0,20 - 0,50 ± % Escala Completa
0,50 - 0,90 ± % Escala Completa
0,90 - ± % Escala Completa e Superior

Temperaturas de Operação: > -32°F, -32 a 32°F, 32 a 175°F, 175 a 257°F, 257°F e superior. Intervalo de temperatura dentro do qual o equipamento deve operar com precisão.

Intervalos de Medição: 0,02", 0,02 a 0,32", 0,32 a 4,0", 4,0 a 20,0", ±20,0" (intervalo de medição ou máxima distância medida)

Precisão: Descreve a porcentagem de desvio do valor real/verdadeiro dos dados de medição.

Sinal de Saída: Voltagem, Corrente ou Frequência

Interface: Protocolo de sinal de saída digital Padrão-Serial como RS232 (serial), ou Protocolo de sinal de saída digital Padrão-Paralelo como IEEE488 (paralelo).

Tipo LVDT: Equilíbrio de Corrente AC/AC, ou DC/DC, ou Baseado em Frequência
LD320:Sensores de Deslocamento LVDT AC de Alta Precisão
LD320:Sensores de Deslocamento LVDT AC de Alta Precisão

Deslocamento:
Um transdutor de deslocamento variável linear, ou LVDT (na sigla em inglês), é um transdutor elétrico usado para se medir posição linear. Deslocamento linear é o movimento de um objeto em uma direção ao longo de um só eixo. A medição de deslocamento indica a direção de movimento. O sinal de saída do sensor de deslocamento linear é a medição da distância que um objeto se deslocou em unidade de milímetros (mm), ou polegadas (in.), e pode ter um valor positivo ou negativo. Transdutores de deslocamento LVDT manufaturados com precisão são montados na maioria das modernas linhas de produtos para medição automática em seleção, aplicações passa/não passa, e operações de qualidade. Construção de eixos de aço endurecido, selos O-ring e hastes de impulso de titânio otimizam função de precisão na maioria das condições industriais. O uso de módulos CI híbridos proporciona sinal de saída mV/V/mm ou mV/V/polegada linear para interagir com medidores de entrada DC padrão, controladores industriais, gravadores e interfaces de dados.
LVDTs são construídos e preparados para abranger muitas aplicações industriais:
LD500:Transdutores de Medição DC de Precisão LVDT para Controle de Qualidade ou Instrumentos de Automação
LD500:Transdutores de Medição DC de Precisão LVDT para Controle de Qualidade ou Instrumentos de Automação
  • Objetivo Geral
  • Aeroespacial
  • Diafragma Aflorante
  • Tarefas Pesadas/Indústria
  • Lugares Perigosos
  • Montável em Placa de PC
  • Alta Precisão
  • Submergível
  • Saúde
  • Personalizados para Propósitos Especiais

Diagramas LVDT Básicos

Princípio do Transformador Diferencial Variável Rotativo
Princípio do Transformador Diferencial Variável Rotativo
Como eles funcionam?
Um LVDT típico tem três bobinas solenoides alinhadas de ponta a ponta, rodeando o tubo. A bobina primária está no centro e as bobinas secundárias estão na parte de cima e na parte de baixo. O objeto de medição de posição está conectado ao núcleo ferromático cilíndrico, e desliza ao longo do eixo do tubo. Corrente alternada impulsiona a bobina primária causando voltagem induzida nas duas bobinas secundárias proporcionalmente ao comprimento do núcleo de conexão. O intervalo de frequência é geralmente de 1 a 10 kHz.

O movimento do núcleo aciona a conexão da bobina primária com as duas bobinas secundárias, o que muda as voltagens induzidas. O diferencial de voltagem de sinal de saída secundário de cima e de baixo é o movimento da fase zero calibrada. Usando-se um detector síncrono é feita a leitura de uma voltagem de sinal de saída marcada relativa ao deslocamento. O deslocamento linear do LVDT pode chegar a várias polegadas de comprimento, funcionando como um sensor de posição absoluta que é repetível e reproduzível. Outras ações ou movimentos não alterarão a precisão da medição. O LVDT é também altamente confiável porque o núcleo deslizante não toca o interior do tubo e permite ao LVDT estar em um ambiente completamente selado.

Inovações de Aplicações

LD620 Series:Transdutores de Deslocamento de Sinal de Saída de Voltagem DC de Alta Precisão
LD620 Series:Transdutores de Deslocamento de Sinal de Saída de Voltagem DC de Alta Precisão
Algumas aplicações, como a água do município e operações relativas ao desperdício de água, polpa e papel, neutralização da água de descarte industrial e outros sistemas de controle de processo usam controladores de multiparâmetros. A medição de pH, condutividade, transmissores e controladores de ORP, geralmente requerem controladores baseados em microprocessadores.

Turbinas de Energia: Aplicações de turbinas de geração de energia para plantas de energia ao redor do mundo usam transdutores diferenciais variáveis lineares como sensores de posição com condicionadores de sinal para proporcionar a energia de operação necessária. As voltagens e frequências de CA necessárias para sensores de posição de tipo indutivo ou LVDT não estão disponíveis a partir das fontes de linha de energia.

Hidráulica: Sensores de posição linear podem ser utilizados como sensores de carga em acumuladores hidráulicos, sensores externos especiais em ambientes rigorosos com alta imunidade a vibração e choque, e incluem todos os avanços dentro da capacidade de nossos sensores. Se você precisa de avanços de maior comprimento, entre em contato com nossa equipe de engenharia profissional na OMEGA, para ter informações sobre projetos personalizados.

Automação: Aplicações de automação LVDT utilizam sondas de medição dimensionais hermeticamente seladas para operar mais além de laboratórios de P&D e oficinas de fabricação, entrando nas exigentes condições ambientais de trabalho da automação de fábrica, ambientes de controle de processo, medição de TIR e medição industrial.

Aviação: A maioria das aplicações de aviação/aeroespaciais usam transdutores de posição em miniatura ou subminiatura. Eles são mecanismos de detecção de deslocamento acionados por cabo. A OMEGA pode desenvolver produtos de precisão para aplicações em aviação comercial, e sistemas espaciais, de aviação e ambientais para habitats espaciais. Os produtos são instalados em uma posição fixa, e o cabo de deslocamento é conectado a um objeto em movimento como um mecanismo de pouso ou um aileron. O cabo se retrai e se extrai quando o movimento ocorre. Dependendo do condicionamento de sinal, e do sistema de instalação, o sinal de saída elétrico indicará variadas taxas, ângulos, comprimentos e movimentos.

Satélites: Abrange as aplicações em tecnologia de satélite e áreas relacionadas; além de produção de satélite, transdutores de posição são necessários para veículos espaciais, aviões de carga, equipamentos de combate militar, drones, aviação experimental, mísseis, reatores nucleares, simuladores de voo ou ferrovias de alta velocidade.

A equipe de engenheiros da OMEGA tem treinamento e experiência em projeto e fabricação específicos para indústrias incluindo controles de automação industrial, controladores de movimento, turbinas de energia, atuadores de servomecanismo linear, robótica e atuadores proporcionais. Se não tivermos em estoque os mecanismos de medição LVDT específicos para sua indústria, conversaremos sobre nossas soluções e ideias para sistemas com projetos personalizados para os padrões mais altos possíveis em sua empresa. De satélites, aviação, reatores nucleares até hidráulica e turbinas de energia, temos capacidades de última geração para atualizar, modernizar e incorporar a medição de precisão, as funções de detecção e os controles de automação industrial mais avançados para seus padrões de produção.

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