Sensor de posición LVDT lineal

Tipos de Sensores de Posición LVDT Lineales

Un sensor de posición LVDT lineal es un tipo de transformador eléctrico utilizado para medir desplazamientos lineales. LVDT significa Transformador Diferencial Variable Lineal. El sensor LVDT consta de tres bobinas colocadas sobre un electrodo hueco, que actúa como un núcleo móvil e insertado en el centro del ensamblaje. Las bobinas están enrolladas de manera meticulosa. Las dos bobinas exteriores actúan como las bobinas secundarias diferenciales, mientras que la bobina central actúa como la bobina primaria y está conectada a la fuente de señal de excitación. Cuando el núcleo se mueve en la dirección axial, resulta en un cambio igual en la inductancia mutua entre la bobina primaria y cada una de las bobinas secundarias. Esto provoca un aumento en la inductancia de una bobina secundaria y una disminución simultánea en la inductancia de la otra bobina secundaria. El sensor LVDT convierte este cambio en inductancia en una salida de voltaje proporcional que es fácil de medir e interpretar.

Los sensores de posición LVDT lineales se utilizan en diversas industrias para mediciones de desplazamiento precisas y confiables. Se utilizan comúnmente en aplicaciones como automatización industrial, aeroespacial, pruebas automotrices, ingeniería civil y dispositivos médicos.

• Sensores de posición LVDT analógicos: Estos son los sensores LVDT más comúnmente utilizados. Proporcionan una salida de voltaje continua que es proporcional al desplazamiento que se mide. La señal de salida puede estar en fase con la señal de entrada (la señal primaria) o fuera de fase. Cuando la señal de salida está en fase, el LVDT mide desplazamiento positivo. En caso de que la señal de salida esté fuera de fase, indica que el desplazamiento que se mide es negativo.
• Sensores de posición LVDT digitales: Estos sensores convierten la señal de salida analógica producida por el LVDT en una señal digital. Esto permite la integración con sistemas digitales y ofrece una mayor precisión en la medición del desplazamiento. Además, los sensores de posición LVDT digitales suelen tener algoritmos avanzados de procesamiento, filtrado y promediado, lo que resulta en una mejor resolución y estabilidad.
• Sensores de posición LVDT robustecidos: Estos sensores de posición LVDT están diseñados para su uso en entornos difíciles y aplicaciones exigentes. Están construidos con materiales robustos y duraderos que pueden soportar temperaturas extremas, vibraciones, humedad y otras condiciones duras. Los sensores de posición LVDT robustecidos se aplican comúnmente en industrias como la aeroespacial, petróleo y gas, minería y fabricación pesada.
• Sensores de posición LVDT compactos: Estos sensores son sensores LVDT miniaturizados diseñados para aplicaciones con espacio limitado o que requieren soluciones de medición compactas. A pesar de su pequeño tamaño, ofrecen alta precisión y confiabilidad en la medición del desplazamiento. Los sensores de posición LVDT compactos se utilizan comúnmente en dispositivos médicos, ingeniería de precisión, microelectrónica y otras aplicaciones que requieren soluciones de medición en miniatura.

Especificaciones y Mantenimiento de Sensores de Posición LVDT Lineales

Entender las especificaciones del sensor de posición LVDT lineal es importante para cualquiera que busque comprar estos sensores. Aquí están las especificaciones:

• Rango de medición

  El rango de medición es el rango máximo sobre el cual el sensor puede proporcionar mediciones. El sensor de posición LVDT lineal tiene un rango de medición de 0.5 a 1000 mm.

• Señal de salida

  La señal de salida es la señal proporcionada por el sensor. Para la mayoría de los sensores de posición LVDT lineales, la señal de salida es de 1 a 10 V. Esta señal de salida es proporcional a la cantidad medida.

• Respuesta de frecuencia

  La respuesta de frecuencia se refiere al rango de frecuencia sobre el cual el sensor puede proporcionar mediciones. La respuesta de frecuencia del sensor de posición LVDT lineal es de 0.1 a 10 Hz.

• Fuente de alimentación

  Los sensores de posición LVDT lineales tienen una fuente de alimentación interna de 5 a 15 VDC. También tienen una fuente de alimentación de 12 a 24 V AC.

• Impedancia eléctrica

  La impedancia eléctrica se refiere a la resistencia del sensor al flujo de una corriente eléctrica. La impedancia eléctrica de los sensores de posición LVDT lineales es de 1000 Ohm a 10 kOhm.

• Rango de temperatura

  El rango de temperatura es el rango de temperaturas sobre el cual el sensor puede operar. El rango de temperatura del sensor de posición LVDT es de -40 a 85 °C.

• Construcción del sensor

  Los sensores de posición LVDT lineales están construidos con un cuerpo de sensor hecho de acero inoxidable o aluminio. Los sensores también están protegidos por housings IP65 e IP68 contra la humedad, el polvo y la corrosión.

• Posición nula

  La posición nula es la posición en la que el sensor proporciona una señal de salida cero. La posición nula del sensor de posición LVDT lineal es ajustable ± 10 mm.

• Linealidad

  La linealidad se refiere al grado en que la señal de salida del sensor es proporcional a la cantidad medida. La linealidad del sensor de posición LVDT lineal es ± 0.5 % del valor de escala completa.

Para asegurar que el sensor de posición LVDT lineal funcione eficazmente, es importante realizarle mantenimiento. Aquí hay algunos consejos de mantenimiento:

• 1. Es importante limpiar el cuerpo del sensor periódicamente. Esto ayudará a deshacerse de suciedad y polvo que puedan afectar el rendimiento del sensor.
• 2. Limpie el cuerpo del sensor con un paño húmedo. No use limpiadores abrasivos o solventes al limpiar el cuerpo del sensor, ya que pueden dañar el sensor.
• 3. Inspeccione el cuerpo del sensor en busca de desgaste regularmente. Reemplace el sensor si hay algún daño.
• 4. Inspeccione los cables del sensor en busca de daños regularmente. Reemplace los cables si hay algún daño.
• 5. Conecte el sensor a una fuente de alimentación que cumpla con los requisitos especificados.
• 6. Calibre el sensor regularmente para mantener su precisión.
• 7. No exponga el sensor a temperaturas extremas, vibraciones o interferencias electromagnéticas.

Cómo Elegir Sensores de Posición LVDT

Al elegir un sensor de posición LVDT lineal, considere los siguientes factores:

• Rango de medición

  Se debe considerar el rango de movimiento que se necesita medir. Es necesario seleccionar un LVDT con un rango de medición que supere el rango deseado.

• Resolución de desplazamiento

  El usuario debe considerar la precisión de medición requerida. Se necesitarán resoluciones más altas para aplicaciones con bajo desplazamiento y alta sensibilidad. Resoluciones más altas implican costos más altos.

• Condiciones ambientales

  Se deben considerar factores como temperatura, humedad, polvo y exposición a líquidos o productos químicos. Es necesario seleccionar un sensor de posición LVDT diseñado para soportar estas condiciones.

• Instalación mecánica

  Se debe considerar el espacio disponible y las opciones de montaje del LVDT lineal. Es necesario seleccionar un LVDT con una longitud de sonda adecuada y opciones de montaje para la aplicación.

• Tiempo de respuesta

  Se debe considerar el tiempo de respuesta requerido para las mediciones. Se necesitará un LVDT con un tiempo de respuesta más rápido para mediciones dinámicas, mientras que uno más lento será suficiente para mediciones estáticas.

• Compatibilidad eléctrica

  Se debe considerar la compatibilidad eléctrica del LVDT con los sistemas de medición y control disponibles. Es necesario seleccionar un LVDT con señales de salida compatibles (p. ej., sinusoidales o digitales).

• Calibración y compensación

  Se debe asegurar que el LVDT esté calibrado y compensado por no linealidades, sensibilidad y otros parámetros relevantes para la aplicación. Esto garantizará mediciones precisas y confiables.

Cómo Hacerlo Tú Mismo y Reemplazar los Sensores de Posición LVDT Lineales

Realizar un sensor LVDT en el controlador de sensores de posición LVDT es posible con las herramientas, materiales y conocimientos adecuados. Los materiales necesarios para construir un LVDT probablemente sean costosos, y la construcción será compleja. Por lo tanto, considere reparar o reemplazar un sensor LVDT como un proyecto de bricolaje.

Para reemplazar un sensor de posición LVDT, siga los pasos a continuación:

• 1. Elija un sensor de posición LVDT que sea compatible con el sistema existente.
• 2. Apague la fuente de alimentación del sistema donde está instalado el sensor LVDT.
• 3. Desconecte el arnés de cables del viejo sensor LVDT.
• 4. Retire el viejo sensor LVDT de su lugar de montaje.
• 5. Instale el nuevo sensor de posición LVDT en la misma ubicación y orientación que el antiguo.
• 6. Conecte el cableado de acuerdo con las instrucciones del fabricante o el esquema de cableado original.
• 7. Asegúrese de que el sensor LVDT y la parte móvil estén alineados y calibrados.
• 8. Encienda la fuente de alimentación y pruebe el sistema para asegurarse de que el sensor funcione correctamente.

Preguntas y Respuestas

Q1. ¿Qué es un sensor LVDT?

A1. Un sensor LVDT es un sensor de Transformador Diferencial Variable Lineal. Es un dispositivo electromecánico que mide desplazamientos lineales o distancias con alta precisión y confiabilidad.

Q2. ¿Para qué se utiliza el sensor de posición LVDT?

A2. El sensor de posición LVDT se utiliza para detectar la posición de un objeto en movimiento lineal. Convierte la posición del objeto en una señal eléctrica proporcional al desplazamiento.

Q3. ¿Cómo funciona un sensor de posición LVDT?

A3. El sensor de posición LVDT funciona utilizando un transformador con tres bobinas, dos bobinas de excitación exteriores y una bobina de detección interna. La bobina interna está conectada a una fuente de alimentación que alterna entre las dos bobinas exteriores. Cuando el núcleo se mueve, la inductancia cambia, lo que causa una diferencia de voltaje entre las dos bobinas exteriores. Esta diferencia de voltaje es la señal de salida y es proporcional al desplazamiento del núcleo.

Q4. ¿Cuáles son las ventajas de usar sensores de posición LVDT?

A4. Los sensores de posición LVDT tienen muchas ventajas, como una medición de alta precisión, un amplio rango de medición, robustez y durabilidad, e insensibilidad a las condiciones ambientales.