LVDTs dienen zur Messung linearer Verschiebungen oder Positionen und werden häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt. RVDTs sind Sensoren zur Messung der Winkelverschiebung oder -drehung, ähnlich einem LVDT, jedoch mit einem Rotor, der sich dreht, wenn sich der Winkel ändert.
Key Take Away
- LVDTs (Linear Variable Differential Transformers) messen die lineare Verschiebung, während RVDTs (Rotary Differential Transformers) die Winkelverschiebung messen.
- LVDTs haben eine höhere Empfindlichkeit als RVDTs, wodurch sie sich besser für hochpräzise Anwendungen eignen.
- RVDTs bieten eine bessere Stabilität und Wiederholbarkeit für Winkelmessungen als LVDTs, wodurch sie ideal für Anwendungen wie Wellendrehung sind.
Was ist LVDT?
LVDT (Linear Variable Differential Transformer) ist ein Sensortyp zur Messung von Verschiebung oder Position. Es handelt sich um ein berührungsloses Gerät, das heißt, es ist kein physischer Kontakt zwischen dem geschätzten Objekt und dem Sensor erforderlich. Es nutzt ein elektromagnetisches Feld, um Änderungen in der Position eines leitenden Kerns zu messen. Der Kern besteht aus einem ferromagnetischen Material wie Eisen oder Stahl und ist mit einer Drahtspule verbunden. Wenn an die Spule ein Wechselstrom angelegt wird, entsteht ein Magnetfeld, das proportional zum Strom in der Spule ist. Dieses Magnetfeld induziert eine Spannung über dem Kern, und die Größe der Spannung ist proportional zur Verschiebung des Kerns.
Der LVDT besteht aus drei Wicklungsspulen: der Primärwicklung, der Sekundärwicklung und der Tertiärwicklung. Die Primärwicklung ist an die Wechselstromquelle angeschlossen und die Sekundär- und Tertiärwicklung sind in Reihe geschaltet. Die Sekundär- und Tertiärwicklung sowie die Primärwicklung sind elektrisch voneinander isoliert.
Der LVDT ist eine zuverlässige und kostengünstige Methode zur Messung von Verschiebungen und wird häufig in industriellen Anwendungen wie der Überwachung von Werkzeugmaschinen, Automobiltests und elektronischen Instrumenten eingesetzt. Er wird auch in medizinischen Anwendungen zur Messung der Herz- oder Atemfrequenz verwendet. Der LVDT ist zuverlässig und genau und ein weit verbreitetes Sensorgerät.
Was ist RVDT?
RVDT (Rotary Variable Differential Transformer) ist ein elektrischer Wandler, der eine Drehbewegung in ein proportionales elektrisches Signal umwandelt. Es besteht aus zwei Wicklungsspulen, einem beweglichen Kern und einem stationären Kern. Der bewegliche Kern ist mit einer Welle verbunden, die von einem Motor angetrieben wird. Wenn der Motor den Pfosten dreht, dreht sich der bewegliche Kern innerhalb des stationären Kerns, wodurch eine Differenzspannung zwischen den beiden Wicklungen erzeugt wird. Diese Differenzspannung ist proportional zur Winkelverschiebung des beweglichen Kerns.
RVDTs werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, darunter Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Industriesteuerungssysteme. Sie werden verwendet, um die Winkelverschiebung, Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung einer rotierenden Welle zu messen. Sie werden auch in Positions- und Geschwindigkeitsregelsystemen wie Servo- und Schrittmotoren eingesetzt.
RVDTs sind äußerst zuverlässig und langlebig, haben eine lange Lebensdauer und einen geringen Wartungsaufwand. Darüber hinaus sind sie resistent gegen Vibrationen, Stöße und Temperaturschwankungen. RVDTs sind relativ kostengünstig und einfach zu installieren, was sie für viele Anwendungen beliebt macht. Allerdings sind sie in ihrem Dynamikbereich begrenzt und eignen sich daher nicht für Anwendungen, die hohe Präzisionswerte oder große Winkelverschiebungen erfordern.
Unterschied zwischen LVDT und RVDT
- LVDT hat einen Niederfrequenzgang, während RVDT einen Hochfrequenzgang hat.
- LVDT ist für Anwendungen mit niedriger bis mittlerer Geschwindigkeit geeignet, während RVDT für Anwendungen mit hoher Geschwindigkeit geeignet ist.
- LVDT hat drei separate elektrische Anschlüsse, während RVDT vier elektrische Anschlüsse hat.
- LVDT basiert auf dem elektromagnetischen Induktionsprinzip, während RVDT auf dem Reluktanzprinzip basiert.
- LVDT wird zur Messung der Verschiebung verwendet, während RVDT zur Messung der Winkelverschiebung verwendet wird.
Vergleich zwischen LVDT und RVDT
| Vergleichsparameter | LVDT-Erweiterung | RVDT |
|---|---|---|
| Wicklungsart | LVDT verwendet eine Primärwicklung, um ein Magnetfeld zu induzieren. | RVDT verwendet eine Sekundärwicklung, um ein Magnetfeld zu erkennen. |
| Ausgang | LVDT hat einen linearen Ausgang. | RVDT hat einen Rotationsausgang. |
| Leistungsaufnahme | LVDT hat einen geringen Stromverbrauch. | RVDT hat einen höheren Stromverbrauch. |
| Aufbau | LVDT hat eine Single-Coil-Konstruktion. | RVDT hat eine Zweispulenkonstruktion. |
| Spüren | LVDT wird für die Wegmessung verwendet. | RVDT wird zur Winkelerfassung verwendet. |
- Ein digitaler Mehrkanal-Demodulator für LVDT/RVDT-Positionssensoren | IEEE-Zeitschriften und -Magazine | IEEE Xplore
- Flächenoptimierter RVDT/LVDT-Signalkonditionierer auf Basis von CORDIC – JOURNAL OF SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY AND SCIENCE –
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