超小型位移传感器 LVDT 在这些行业派上用场及使用注意事项

在系统日益复杂的工业自动化现场中，各种位移传感器测量，无时无刻不在影响着整个自动化系统的设备健康与使用效率。庞大的工业产业酝酿催生出了巨大的位移传感器需求。长期以来这些位移传感器的技术与市场多为欧美企业把持，伴随着中国庞大的工业制造业崛起，国产传感器企业正在向这一领域发起冲击！

基于国内工业自动化市场的需求增长与传感器技术的高速发展，小编有幸在某工业应用中解到一款国产微型(超小型)位移传感器，并参与了部分工业现场应用方案的选型，就这一款传感器的性能及应用场景做个简单介绍。

优利威系列超小型位移传感器 LVDT 专门设计用于小物理尺寸是基本要求的微型应用。结构设计精确，铁芯重量极轻，对于高速位移测量、精密材料和薄膜测量或如果较重铁芯可能影响测量结果，这一系列是您的理想选择。具有标准或带螺纹的安装配置，可采用悬空引线或聚氨酯护套引线端接（取决于不同型号）。所有型号都具有铁磁性不锈钢外壳，可提供电磁和静电屏蔽。

优利威超小型 LVDT 位置传感器提供多种可选配置。

线性 (% of Span)：±.15/±.2/±.25/±.5可选

工作温度范围 (°C)：-55°C~150°C、-40°C ~ 60°C可选

线性位移传感器 - LVDT/LVIT 外壳材料不锈钢

线性位移传感器 - LVDT/LVIT 外形尺寸: 圆柱形

IP 等级: IP61

励磁频率(kHz): 2.5~20

电气连接: 引线

优利威UM375微型位移传感器的3D模型图

优利威传感器解决方案提供其微型LVDT位置传感器，采用多种建筑材料，可为极端条件下的应用提供高度准确和可靠的位置测量。除不锈钢外，还使用Monel，Inconel，Hastelloy和Titanium等特殊合金来扩展其位移传感器在辐射，海水，腐蚀性酸以及高/低温度和压力等恶劣环境中的可靠性。微型LVDT结构的材料是根据在整个工作温度范围内的腐蚀，压力和磁性能等参数为每种单独的应用选择的。

例如，由于海水应用需要长期的微型LVDT传感器可靠性，因为硬件更换和维护昂贵且费时，因此当部件完全暴露在海水中时，可以用钛，因科镍合金或哈氏合金来构造其位置传感器。这些合金中较高的镍，铬和钼含量可将传感器对海水的化学耐受性扩展至10000英尺或更高，且外部压力约为5000psi。

可以在含氧量较高的浅水或热水中运行的微型LVDT可以由Monel 400制成，Monel 400是一种特殊的镍基合金，可提供更大的抵抗由氧化和微生物入侵引起的点蚀的能力。使用这种特殊合金的厚直径传感器外壳可避免长期运行的腐蚀。

为了满足高温和极端压力的应用，使用Inconel 718构建LVDT，以确保在高达400°F（204°C）的温度和高达20,000 psi（1380 bar）的压力下可靠运行。对于在发电和发动机控制系统中发现的更高温度环境，提供其LVDT陶瓷和特殊芯材，可满足高达1000°F（538°C）的温度要求。

当超小型位移传感器用于核电站，飞机，潜艇和其他具有辐射暴露的应用时，使用耐辐射和硬化的材料，并从建筑材料中去除PTFE，因此超小型位移传感器可以连续运行而不会发生故障或衰减。

超小型位移传感器使用注意事项：

1、调频干扰和静电干扰

调频干扰和静电干扰都有可能让直线位移传感器的电子尺的显示数字跳动的。所以,电子尺的信号线与设备的强电线路要分开线槽。电子尺必须强制性地接地。信号线需要使用屏蔽线,而且电箱的一段应该跟屏蔽线接地的。如果有高频干扰的时候，通常使用万用表的电压测量就会显示正常，但是显示数字就是会跳动不停的;而出现静电干扰时,出现的情况也是跟高频干扰一样的。

2、超小型位移传感器的供电情况

如果超小型位移传感器供电电源容量不足，就会造成以下的情况:熔胶的运动会使合模电子尺的显示变换，有波动，或者合模的运动会使射胶电子尺的显示波动,造成测量误差变大。如果电磁阀的驱动电源与直线位移传感器供电电源共用的时候，更容易出现这种情况。

3、超小型位移传感器的接线

直线位超小型位移传感器的三条线是不可以接错的，电源线和输出线是不可以调换的。如果上面的线接错的话，就会出现线性误差很大的情况，要控制的话是很难的，控制的精度也会变得很差，而显示很容易出现跳动的现象等等。

4、对中性、平行度以及角度的具体要求

安装超小型位移传感器的对中性需要很好，但是平行度可以允许有上0.5mm的误差善角度可以允许有±12°的误差。但是如果平行度误差和角度误差都是偏大的话，这样会出现显示数字跳动的情况、那么出现这样的情况的时候,必须要对平行度和角度进行调整了。

5、超小型位移传感器数据显示问题

如果出现显示数据有规律地跳动，或者是没有显示数据，技术人员就需要检查连接线绝着是不是出现破损的现急，并且判断是否跟机器的外壳很有规律地接触而导致的对地短路。

今年对于国内的传感器制造厂商而言是非常幸运的一年，疫情的影响下，国外产能不足，促使一些使用国外传感器的用户转投国产的怀抱，给国产传感器提供了大量的机会。希望在此机遇下，能涌现出更多的优秀国产化传感器。

优利威超高精度超小型位移传感器/微型UM375系列交流LVDT位置传感器

概况

超高精度位移传感器微型UM375系列交流LVDT位置传感器专为要求高可靠性的应用而设计，同时在工业设备所需的恶劣环境中运行。这些超高精度微小型位移传感器由一个线圈组件组成，该线圈组件装在一个3/8“直径的外壳中，外壳带有一个单独的可移动芯。UM系列的尺寸为±0.025英寸（±0.63 mm）至±2.0英寸（±50 mm），具有高灵敏度，高分辨率和出色的线性度。

优利威超高精度超小型位移传感器/微型UM375系列交流LVDT位置传感器

特征

线性度±全范围典型值的0.15％

坚固的3/8英寸不锈钢外壳（微型，超小型）

测量范围为±0.025至±2英寸,超高精度

耐冲击和振动

工作温度范围：-55°C至135°C（标准）耐高温可定制

扩展温度范围：-55°C至204°C（可选）超高温可定制

提供标准和定制型号

可选择英制或公制螺纹芯

优利威超高精度超小型位移传感器/微型UM375系列交流LVDT位置传感器

应用

工厂自动化

医疗器材

阀门位置监控

材料测试

尺寸测量

电气规格

输入电压：3 Vrms（标称值）

输入频率： 400Hz至10KHz

线性度：<±0.15％全范围典型 超高精度

扩展工作范围：1.5 X线性范围

空电压：0.5％全范围

迟滞：<全范围典型

重复性的 <0.01％：<全范围典型值的0.01％

优利威超高精度超小型位移传感器/微型UM375系列交流LVDT位置传感器

环境指标

工作温度：标准：-65°F至275°F（-55°C至135°C）

工作温度：可选：-65°F至400°F（-55°C至204°C） 耐高温

热系数： <全范围

湿度 -0.01％/◦F（< - 0.02％/◦C）： 90％RH，240小时

冲击存活： 1000 g，11 ms 高精度

振动：20 g至2 KHz

材料规格

外壳： 耐腐蚀镍铁合金

芯： 高透磁率镍铁合金

线圈形式： 陶瓷/塑料

磁线： 薄膜绝缘铜

引线：＃32 AWG铁氟龙绝缘，12“ 长

优利威UN-188系列微小型AC LVDT

优利威UN-188系列超小型AC LVDT可在空间有限的位置提供高质量的位置测量。它具有0.188英寸（4.77 mm）直径的外壳，可提供多种测量范围，并提供定制选项。超小尺寸带来了LVDT测量技术的所有优势，例如无限分辨率，出色的可重复性和滞后性，以及在宽温度和压力范围内的操作，以及狭小空间限制的应用。

UN-188 LVDT是多年制造LVDT位置传感器的制造工艺和技术的结果，提供符合严格质量标准的可重复传感器。

UN-188超小型LVDT非常适合在实验室设备，机器人，无人机和无人驾驶飞机以及医疗设备中提供位置反馈。它可以与大多数差分LVDT信号调节器一起使用。

univo超小型位移传感器/位置传感器un-188系列

特点：

测量范围为±0.01至±0.20英寸

线性度±0.25％全范围典型值

耐冲击和振动

宽工作温度范围（-65°F至275°F）

应用：

机器人控制

医疗器材

无人机和无人驾驶飞行器（UAV）

微型电磁阀

实验室设备

水力学

电气规格

输入电压： 1 Vrms（标称值）

输入频率： 2.5 kHz至10 kHz

线性度： <±0.25％全范围典型

扩展工作范围： 1.5 X线性范围

迟滞： <全范围典型

重复精度的 0.01％：<全范围的0.01％典型

环境指标

工作温度： -65°F至275°F（-55°C至135°C）

热系数： <-0.01％/ °F（<-0.02％/ °C）全范围

湿度： 90％RH，240小时

冲击存活： 1000 g，11 ms

振动： 20 g至2 KHz

材料规格

外壳： 耐腐蚀镍铁合金

芯： 高磁导率镍铁合金

磁线： 薄膜绝缘铜

引线： ＃32 AWG铁氟龙绝缘，12“;长

马克罗（Macro）CD 375 微型线缆型交流 位移传感器

马克罗传感器 推出的CD375系列是3/8英寸（9.5毫米）直径、交流供电的小型非接触式线性位移传感器，既能满足OEM客户的应用，也能满足终端用户的要求。可选量程从±0.025英寸（±0.63毫米）至±2.0英寸（±50毫米），铁芯-内孔径向间隙比竞争对手同类产品大50%（0.012英寸/0.3毫米）、轻质的铁芯使这些微型的LVDT非常适用于高响应的动力计量。CD375系列传感器具有分辨率高、重复性好、阻抗低、灵敏度高、线性好等LVDT 技术特征。任何这种传感器的最大线性误差都不超过满量程输出的±0.25%最佳直线法。

CD 375 系列LVDT的可靠性，是 马克罗传感器在多年生产LVDT过程中不断改进和优化生产工艺和装配技术的直接成果。它们对环境的高适应性归功于材料的结构，如充玻璃的线圈使温度性能稳定，不锈钢外壳形成磁屏蔽，减少外部交流磁场的影响。密封等级达到IEC标准IP-61级。

马克罗传感器 提供几种可选标准，用户可以定制CD 375 LVDT，包括特氟纶铁芯衬垫和公制螺纹铁芯。除了这些标准的选择，马克罗传感器 还可以设计和生产各种特殊的CD 375 LVDT，包括不同出线方式、接头、在加压液体中工作的产品及高温环境中工作的产品、抗原子辐射结构等。不管您有什么特殊的要求，请与我们联系。

所有CD 375系列LVDT都可与任何传统的不同输入的LVDT信号处理器相配。但不推荐与比率输入的LVDT信号处理器连用。马克罗传感器 可提供各种LVDT信号处理器与CD 375系列LVDT达成优化配置。详见9000系列技术说明。

特点

3/8英寸微小直径，轻质铁芯

量程 ±0.025英寸~±2.0英寸

非线性优于 ±0.25% FRO

使用温度220°F（105°C）

线圈密封等级：IEC IP-61

导磁不锈钢外壳

应用领域

机床及工具定位

机械手定位

医疗设备

阀门位置感应

自动柜员机

气缸位置

油/气井监测

自动检测设备

参数

供电：3.0 Vrms（额定）

输入频率:2.5至3.0千赫

线性误差（满量程输出）:<±0.25% of FRO

重复误差:<0.01% of FSO

磁滞误差:<0.01% of FSO

使用温度:-55℃至+105℃

灵敏度温度系数:-0.02％/℃（额定）

耐振极限:196米/秒，2千赫

抗冲击能力:980米/秒，11毫秒

审核编辑 黄昊宇