LVDT- och RVDT-förstärkare

Mätförstärkare för LVDT- och RVDT-sensorer

LVDT- och RVDT-mätförstärkare används för matning och signalutvärdering av induktiva sensorer för linjär förskjutning och rotationsvinkel. LVDT-sensorer (Linear Variable Differential Transformer) mäter linjära rörelser och positioner, medan RVDT-sensorer (Rotary Variable Differential Transformer) används för beröringsfri mätning av rotationsvinklar.

Båda sensortyperna arbetar enligt principen för en induktiv differentialtransformator och kräver en växelspänning för excitering. Mätförstärkaren genererar denna matningsspänning, utvärderar växelspänningssignalen från sensorn och omvandlar den till en standardiserad analog signal för vidare bearbetning.

Beroende på utförande finns Althens LVDT- och RVDT-förstärkare med 0–10 V, ±10 V, ±5 V eller 4–20 mA. Nollpunkt och förstärkning kan anpassas till sensorn och mätområdet. På flera modeller kan dessutom flera förstärkare synkroniseras för att undvika ömsesidiga störningar i flerkanalstillämpningar.

För olika installationsförhållanden finns kompakta DIN-skenemoduler, robusta förstärkare i EMC-anpassade aluminiumkapslingar med kapslingsklass upp till IP66 samt en- och tvåkanaliga 19-tums insticksmoduler.

Exakt signalbehandling för mätning av förskjutning och rotationsvinkel

Althens LVDT- och RVDT-mätförstärkare kombinerar stabil sensormatning med exakt signalutvärdering och flexibla standardutgångar. Därmed kan induktiva positionssensorer enkelt integreras i industriella styr- och mätsystem.

Vad du bör tänka på när du väljer en LVDT- eller RVDT-mätförstärkare

1. Bestäm om LVDT eller RVDT används
Först måste det fastställas vilken sensortyp som används. LVDT-sensorer mäter linjära förskjutningar eller rörelser, medan RVDT-sensorer mäter rotationsvinklar eller roterande positioner.

Beroende på utförande kan Althens mätförstärkare användas med båda sensortyperna.

2. Ta hänsyn till matningsspänning och oscillatorfrekvens
LVDT- och RVDT-sensorer kräver en växelspänning med en bestämd frekvens. Mätförstärkaren och sensorn måste därför vara anpassade till varandra när det gäller matningsspänning och frekvens.

På olika Althen-förstärkare finns exempelvis oscillatorfrekvenser på 4,8 kHz eller 10 kHz. Andra utföranden arbetar med 3,5 kHz. Kundspecifika frekvenser är också möjliga beroende på enhet.

3. Ta hänsyn till sensorkänslighet och förstärkning
Utsignalen från en LVDT- eller RVDT-sensor beror bland annat på sensorns känslighet och mätområde. Förstärkaren måste därför kunna anpassas på motsvarande sätt.

På olika enheter kan grovförstärkningen ställas in med DIP-brytare. Nollpunkt och fullskalevärde kan dessutom justeras med potentiometrar.

4. Välj rätt utsignal
Utsignalen bör passa den efterföljande utvärderingselektroniken.

Vanliga alternativ är:

• 0–10 V
• ±10 V
• ±5 V
• 4–20 mA

En bipolär utsignal som ±10 V är särskilt lämplig när rörelser i båda riktningarna kring en elektrisk nollpunkt ska återges.

5. Bestäm en- eller flerkanalsdrift
För enskilda mätpunkter för förskjutning eller vinkel finns kompakta enkanalsförstärkare. Om flera sensorer används kan två- eller flerkanalslösningar eller flera synkroniserade förstärkare användas.

För 19-tumssystem finns exempelvis en- och tvåkanaliga insticksmoduler. Även robusta tvåkanalsenheter för industriella tillämpningar finns tillgängliga.

6. Ta hänsyn till synkronisering av flera förstärkare
Om flera LVDT- eller RVDT-mätförstärkare används i omedelbar närhet av varandra kan olika oscillatorfrekvenser orsaka ömsesidiga störningar.

På lämpliga enheter kan oscillatorsignalerna därför synkroniseras mellan master- och slaveförstärkare. Detta är särskilt viktigt i flerkanaliga mätsystem.

7. Kontrollera galvanisk isolation
I industriella mätsystem kan potentialskillnader och jordslingor påverka signalkvaliteten. Galvanisk isolation mellan strömförsörjningen och analogutgången eller sensormatningen kan minska dessa störningar.

Flera Althen-förstärkare för DIN-skena och i IP-klassade kapslingar har motsvarande galvanisk isolation.

8. Välj utförande och kapslingsklass
Installationsplatsen avgör i stor utsträckning vilket utförande som behövs.

Kompakta DIN-skeneförstärkare lämpar sig för installation i apparatskåp. För krävande industrimiljöer finns förstärkare i skyddade aluminiumkapslingar med IP65 eller IP66. För testbänkar och större mätsystem kan 19-tums insticksmoduler användas.

9. Ta hänsyn till kraven på dynamik
Vid snabba positionsförändringar måste mätförstärkarens bandbredd vara tillräckligt hög. Gränsfrekvensen beror bland annat på den oscillatorfrekvens som används.

Statiska positioneringsuppgifter har därför andra krav än dynamiska förskjutnings- eller vinkelmätningar i testbänkar och maskiner.

10. Planera kalibreringen av sensor och förstärkare
Sensorn och mätförstärkaren bildar tillsammans en mätkedja. För exakta resultat bör nollpunkt och förstärkning anpassas till den sensor som används och det faktiska mätområdet.

Beroende på tillämpning kan en gemensam fabrikskalibrering av hela mätkedjan vara lämplig.

Vårt tekniska expertteam hjälper dig gärna att anpassa LVDT- eller RVDT-sensor, matningsfrekvens, förstärkare, utsignal och installationssituation. Kontakta vårt säljteam

Typiska tillämpningar för LVDT- och RVDT-mätförstärkare

LVDT- och RVDT-mätförstärkare används överallt där linjära positioner eller rotationsvinklar behöver mätas exakt med induktiva sensorer och vidarebehandlas som standardiserade signaler.

Typiska tillämpningar är:

• Industriell förskjutnings- och positionsmätning
• Rotationsvinkel- och positionsmätning
• Maskin- och anläggningsbyggnad
• Automationsteknik
• Processövervakning
• Testbänkar och testsystem
• Komponent- och materialprovning
• Kvalitetskontroll
• Verktygsmaskiner
• Positionsmätning av ventiler och spjäll
• Övervakning av ställdon och aktuatorer
• Hydrauliska och pneumatiska system
• Mätning av deformationer och förskjutningar
• Laboratorie- och testteknik
• Forskning och utveckling
• Fordonsteknik
• Flyg- och rymdteknik
• Skeppsbyggnad
• Järnvägsteknik

Tack vare olika kanalantal, utsignaler, utföranden och kapslingsklasser kan förstärkarna användas både för enskilda mätpunkter och för industriella flerkanaliga mätsystem.