หม้อแปลงดิฟเฟอเรนเชียลแบบแปรผันเชิงเส้น (LVDT)
LVDT เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าเครื่องกลประเภทหนึ่งที่ใช้ทั้งในกระบวนการไฟฟ้าและเครื่องกล เซ็นเซอร์ตำแหน่งของ LVDT ใช้เพื่อวัดการเคลื่อนไหวที่เล็กมากของวัตถุไปจนถึงการเคลื่อนไหวที่มีขนาดใหญ่มากในระยะ 30 นิ้ว เหตุผลที่ตั้งชื่อให้เป็นอุปกรณ์ดิฟเฟอเรนเชียลก็เพราะเอาต์พุตผ่านอุปกรณ์รองนั้นเป็นดิฟเฟอเรนเชียล
รูปที่ให้ไว้ข้างต้นคือโครงสร้างของ LVDT โครงสร้าง LVDT ประกอบด้วยขดลวดหลักหนึ่งเส้นและขดลวดทุติยภูมิสองเส้น แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับถูกจ่ายให้กับขดลวดปฐมภูมิซึ่งส่งผลให้เกิดฟลักซ์ในช่องว่างอากาศซึ่งส่งผลให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำในขดลวดทุติยภูมิ ความแตกต่างระหว่างขดลวดทุติยภูมิสองเส้นจะกำหนดแรงดันเอาต์พุต
การดำเนินงานและการทำงาน หลักการ
แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับถูกจ่ายให้กับขดลวดปฐมภูมิซึ่งเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิ แรงดันไฟฟ้าในหน่วย S 1 ขดลวดได้รับจาก e 1 และแรงดันไฟฟ้าใน S 2 ได้รับจาก e 2 . ด้านล่างรูปที่กำหนดจะแสดงอินพุต AC ในแรงดันไฟฟ้าและแรงดันเอาต์พุตเอาท์พุตที่เป็นผลลัพธ์
มีสามกรณีเกิดขึ้นตามแกนกลางและขดลวด:
- กรณีที่ 1: ตำแหน่งว่างของแกนกลาง
- กรณีที่ 2: การเคลื่อนไหวที่เป็นโมฆะเพิ่มขึ้น
- กรณีที่ 3: การเคลื่อนตัวลง
กรณีที่ 1: ตำแหน่งว่างของแกนกลาง
ตำแหน่งว่างของแกนหมายถึงแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำในขดลวดทุติยภูมิทั้งสองเท่ากัน ตำแหน่งหมายถึงการกระจัดเป็นศูนย์ ดังนั้นแรงดันไฟเอาท์พุตคือผลต่างของขดลวดทุติยภูมิทั้งสองซึ่งเป็นศูนย์:
กรณีที่ 2: การเคลื่อนไหวที่เป็นโมฆะเพิ่มขึ้น
ในกรณีนี้ แกนจะถูกย้ายขึ้นจากตำแหน่งอ้างอิง ซึ่งส่งผลให้มีแรงดันไฟฟ้ามากขึ้นในขดลวดทุติยภูมิ S 1 เมื่อเทียบกับขดลวดทุติยภูมิ S 2 . เนื่องจากแรงดันเอาต์พุตคือความแตกต่างระหว่าง S 1 และส 2 แรงดันไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าบวก จะเกิดขึ้นในกรณีนี้:
กรณีที่ 3: การเคลื่อนตัวลง
ในกรณีนี้ แกนจะถูกย้ายลงจากตำแหน่งอ้างอิง ซึ่งส่งผลให้มีแรงดันไฟฟ้ามากขึ้นในขดลวดทุติยภูมิ S 2 เมื่อเทียบกับขดลวดทุติยภูมิ S 1 . เนื่องจากแรงดันเอาต์พุตคือความแตกต่างระหว่าง S 1 และส 2 แรงดันไฟฟ้าแรงดันลบจะเกิดขึ้นในกรณีนี้:
รูปที่ให้ไว้ข้างต้นเป็นแผนภาพโครงสร้างของ LVDT ซึ่งแสดงแกนกลางและขดลวดทั้งสามไว้อย่างชัดเจน มีข้อดีหลายประการของ LVDT เช่น วัดได้แม่นยำมาก ไม่มีเศษส่วนในการเคลื่อนที่ของแกนกลาง โดยจะแปลงการกระจัดเชิงเส้นเป็นสัญญาณไฟฟ้าโดยตรง
บทสรุป
เครื่องมือที่สำคัญที่สุดที่ใช้ในอุตสาหกรรมคือหม้อแปลงดิฟเฟอเรนเชียลแบบแปรผันเชิงเส้น มันถูกใช้เพื่อแปลงการกระจัดเชิงเส้นเป็นสัญญาณไฟฟ้า เคสประเภทต่างๆ เกิดขึ้นตามการเคลื่อนที่ของแกนกลาง