El LVDT sensor puede ser utilizado en la industria cuando se requiere un desplazamiento de fracciones de unos pocos mm a unos pocos centímetros, entre otras aplicaciones. Para conocer más sobre este dispositivo, sigue leyendo este artículo.
Por ser un dispositivo sensorial, tiene la capacidad de captación, por ello se utiliza para actividades donde la medición sea un factor determinante para conseguir los objetivos planteados.
LVDT de las siglas en inglés Linear Variable Differential Transformer)
¿Qué es LVDT sensor?
Es un dispositivo electromecánico usado para cambiar vibraciones o movimiento mecánico, específicamente movimiento rectilíneo, en corriente eléctrica, tensión o señales eléctricas variables, y viceversa.
Estos mecanismos son utilizados en sistemas de control automático o como sensores de movimiento mecánico en el ámbito de las tecnologías de medición.
El LVDT sensor forma parte de la gran familia de sensores de desplazamiento
Principio de funcionamiento de un LVDT sensor
Tiene como base de funcionamiento un arrollamiento primario, dos bobinas secundarias enrolladas simétricamente y un núcleo de armazón, el cual tiene la habilidad de moverse con independencia a lo largo de su eje lineal en guías de rodamientos de precisión.
Además de estos elementos, contiene una varilla de resolución que enlaza el componente monitorizado con el núcleo del armazón. En consecuencia, el desplazamiento de este componente desplaza, a su vez, al núcleo fuera del centro.
Un LVDT sensor convencional está integrado por tres bobinas solenoides alineadas de extremo a extremo que rodean el tubo. La bobina primaria se encuentra en el centro y las bobinas secundarias, en la parte superior e inferior.
Paralelamente, la energía alterna activa la bobina primaria, produciendo una tensión inducida en las dos bobinas secundarias conforme a la longitud del núcleo de conexión. El intervalo de frecuencia suele ser de 1 a 10 kHz.
En cuanto al movimiento del núcleo, este permite la conexión de la bobina primaria con las dos bobinas secundarias, provocando la alteración de tensiones inducidas. El diferencial de tensión de salida secundaria superior e inferior es el movimiento de la fase cero calibrada.
El LVDT es un dispositivo de corriente alterna, por tanto es vital que la electrónica traduzca su salida a una señal de corriente continua que resulte útil.
Existen dos módulos híbridos que son la base para el procesamiento de las señales del LVDT: un oscilador y un demodulador
El LVDT sensor brinda una excelente confiabilidad, debido a que el eje deslizante no entra en contacto con el interior, permitiendo que el dispositivo se encuentre en un entorno seguro.
Otros aspectos que debes saber sobre el LVDT sensor
Los sensores LVDT son sensitivos a las interferencias electromagnéticas. La reducción de la resistencia eléctrica puede mejorarse con cables de conexión más cortos para eliminar errores significativos. Un transductor de desplazamiento lineal requiere tres o cuatro cables de conexión para la fuente de alimentación y el suministro de la señal de salida.
La estructura de un LVDT está conformada por un cilindro metálico hueco en el que un eje de menor diámetro se mueve libremente de un lado a otro a lo largo del eje longitudinal del cilindro. En la práctica habitual, la varilla de empuje se fija físicamente al objeto móvil cuya posición se va a determinar (el mensurando), mientras que el conjunto de bobinas se fija a un punto de referencia fijo. El movimiento del mensurando desplaza el núcleo dentro del conjunto de bobinas; este movimiento se mide eléctricamente.
Conversión salidas y evaluación de un LVDT sensor
Los principios de conversión de estos dispositivos están disponibles de la manera siguiente:
- Electromagnética
- Magnetoeléctrica
- Electrostática
En cuanto a sus señales de salida, la podemos encontrar
- De salida analógica y discreta
- Digital
La evaluación de los transductores electromecánicos puede ser
- Cualidades estáticas y dinámicas
- Sensibilidad o relación de transferencia: E = Δy / Δx o Δy es el cambio en la cantidad de salida "y" cuando la cantidad de entrada "x" es modificada por Δx
- Señal de salida en el intervalo de frecuencia de funcionamiento
- Error estático de conversión o de la señal
Aplicaciones de LVDT sensor
- Bancos de prueba de tracción
- En tren de aterrizaje
- Como actuadores
- posicionamiento de la superficie de control
- En sistemas hidráulicos
- E pruebas de turbinas
- En la industria automotriz y la industria robótica
- En controles de procesos automatizados, entre otras aplicaciones
Ventajas
- Posen larga vida útil y son muy confiables en la ejecución de sus funciones
- Gracias al movimiento casi sin fricción, proporcionan una resolución infinita.
- Alta capacidad de resistencia a daños
- Estabilidad de punto nulo
- Amplia gama de temperaturas de funcionamiento:
- Baja histéresis / alta precisión posicional
- Dispositivo de salida de lectura absoluta
Si aún presentas alguna duda sobre el LVDT sensor, contacta a los asesores de GSL Industrias. Contamos con el personal más calificado para atender las necesidades de nuestros clientes, en materia de herramientas y equipos automatizados para la industria.