Ein linearer variabler Differenzwandler (LVDT) ist eine Art elektromechanischer Sensor, der zur Umwandlung einer linearen Verschiebung oder Position in ein elektrisches Signal verwendet wird. Es besteht aus einer Primärspulenbaugruppe und zwei Sekundärspulenbaugruppen, die symmetrisch um einen zylindrischen Kern angeordnet sind. Während sich der Kern linear in der Spulenanordnung bewegt, induziert er Spannungen in den Sekundärwicklungen, die proportional zu seiner Position relativ zur Primärspule sind.
Durch Messung der Differenzausgangsspannung zwischen den beiden Sekundärwicklungen kann die Verschiebung oder Position des Kerns genau bestimmt werden. LVDTs sind für ihre hohe Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit bekannt und eignen sich daher für verschiedene Industrie-, Automobil-, Luft- und Raumfahrt- sowie wissenschaftliche Anwendungen.
Die Theorie eines linear variablen Differentialwandlers (LVDT) basiert auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion.
Nach dem Faradayschen Gesetz der elektromagnetischen Induktion induziert ein sich änderndes Magnetfeld eine Spannung in einem benachbarten Leiter. Bei einem LVDT verursacht die Bewegung eines ferromagnetischen Kerns in einer Spulenanordnung Änderungen im Magnetfluss, die wiederum Spannungen in den Sekundärwicklungen induzieren. Die Größe der induzierten Spannungen hängt von der Position des Kerns relativ zur Spulenbaugruppe ab und ermöglicht so eine präzise Messung der linearen Verschiebung oder Position.
LVDTs arbeiten nach dem Prinzip der Gegeninduktivität, wobei Änderungen in der magnetischen Kopplung zwischen Spulen zu unterschiedlichen Ausgangsspannungen proportional zur Mittelposition führen.
LVDT-Wandler werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, bei denen eine genaue und zuverlässige Messung der linearen Verschiebung oder Position erforderlich ist.
Zu den häufigen Anwendungen von LVDT-Wandlern gehören die Positionsrückmeldung in Industriemaschinen und Automatisierungssystemen, die Wegmessung in hydraulischen und pneumatischen Aktuatoren, die Durchbiegungsmessung bei Strukturprüfungen und -überwachungen sowie die Positionserfassung in Aufhängungssystemen von Kraftfahrzeugen und Flugsteuerflächen von Flugzeugen.
LVDTs bieten Vorteile wie hohe Auflösung, hervorragende Linearität, einen großen Betriebstemperaturbereich und Beständigkeit gegenüber Umweltfaktoren wie Vibration, Stößen und Verschmutzung.
Die Funktion eines rotierenden variablen Differentialtransformators (RVDT) ähnelt der eines linearen variablen Differentialtransformators (LVDT), ist jedoch darauf ausgelegt, eine Rotationsverschiebung oder Position oder eine Position anstelle einer linearen Verschiebung zu messen.
RVDTS bestehen aus Primär- und Sekundärwicklungen, die um einen zylindrischen Kern gewickelt sind, ähnlich wie LVDTs, jedoch mit einer rotierenden Welle oder einem am Kern befestigten Stift. Wenn sich die Welle dreht, verändert sie die magnetische Kopplung zwischen der Primär- und Sekundärwicklung, was zu unterschiedlichen Ausgangsspannungen führt, die proportional zur Winkelposition der Welle sind.
RVDTs werden häufig in Anwendungen wie der Winkelpositionserfassung in Steuerungssystemen, Robotik, Luft- und Raumfahrt und Navigationssystemen eingesetzt.
Ein linearer variabler Differentialtransformator (LVDT) ist ein Gerät zur genauen und zuverlässigen Messung der linearen Verschiebung oder Position. Es besteht aus einer Primärspulenanordnung und zwei Sekundärspulenanordnungen, die symmetrisch um einen ferromagnetischen Kern angeordnet sind.
Während sich der Kern linear in der Spulenanordnung bewegt, induziert er Spannungen in den Sekundärwicklungen, die proportional zu seiner Position relativ zur Primärspule sind. Durch Messung der Differenzausgangsspannung zwischen den beiden Sekundärwicklungen kann die Verschiebung oder Position des Kerns genau bestimmt werden. LVDTs werden häufig in Industrie-, Automobil-, Luft- und Raumfahrt- sowie wissenschaftlichen Anwendungen eingesetzt, bei denen eine genaue Positionsmessung unerlässlich ist.