Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer
Beranda / Komponen / Listrik / Transformator (trafo)

Prinsip Kerja LVDT - Linear Variable Differential Transformer

Linear Variable Differential Transformer atau LVDT adalah transduser pengaturan linier yang lengkap, kuat, dan tanpa gesekan secara alami. Mereka memiliki siklus hidup tanpa akhir ketika digunakan dengan benar.

Karena LVDT yang dikontrol AC tidak termasuk segala jenis elektronik, mereka dimaksudkan untuk bekerja pada suhu yang sangat rendah jika tidak hingga 650°C (1200°F) di lingkungan yang tidak sensitif.

Aplikasi LVDT terutama mencakup otomatisasi, turbin listrik, pesawat terbang, hidrolik, reaktor nuklir, satelit, dan banyak lagi. Ini jenis transduser mengandung fenomena fisik yang rendah dan pengulangan yang luar biasa.

LVDT mengubah dislokasi linier dari posisi mekanik menjadi sinyal listrik relatif termasuk fasa dan amplitudo informasi arah dan jarak. Pengoperasian LVDT tidak memerlukan ikatan listrik antara bagian yang menyentuh dan coil, tetapi sebagai alternatif tergantung pada kopling elektromagnetik.

Apa itu LVDT (Linear Variable Differential Transformer)?

Bentuk lengkap LVDT adalah “Linear Variable Differential Transformer”. Secara umum, LVDT adalah tipe transduser yang normal. Fungsi utama LVDT adalah untuk mengkonversi gerakan persegi panjang dari suatu objek ke sinyal listrik yang setara. LVDT digunakan untuk menghitung perpindahan dan bekerja berdasarkan prinsip Transformator.

Prinsip Kerja LVDT (Linear Variable Differential Transformer)

Diagram sensor LVDT di atas terdiri dari inti serta rakitan coil/kumparan. Di sini, inti dilindungi oleh benda yang lokasinya sedang dihitung, sedangkan rakitan kumparan ditingkatkan menjadi struktur stasioner.

Perakitan coil mencakup tiga gulungan woud wire pada bentuk berlubang. Coil dalam adalah yang utama, yang diberi energi oleh sumber AC. Fluks magnet yang dihasilkan oleh utama melekat pada dua kumparan kecil, membuat tegangan AC di setiap kumparan.

Manfaat utama transduser ini jika dibandingkan dengan jenis LVDT lainnya adalah ketangguhan. Karena tidak ada kontak material di seluruh komponen penginderaan.

Karena mesin tergantung pada kombinasi fluks magnet, transduser ini dapat memiliki resolusi tanpa batas. Jadi fraksi minimum dari kemajuan dapat dilihat oleh alat pengkondisi sinyal yang tepat, dan resolusi transduser secara eksklusif ditentukan oleh deklarasi DAS (sistem akuisisi data).

Konstruksi LVDT

Kontruksi LVDT adalah terdiri dari pembentuk silinder, yang dibatasi oleh satu belitan utama di hub yang pertama dan dua belitan LVDT kecil wound pada permukaan. Jumlah lilitan di kedua belitan minor adalah sama, tetapi mereka terbalik satu sama lain seperti arah searah jarum jam dan arah berlawanan jarum jam.

Prinsip Kerja LVDT (Linear Variable Differential Transformer)

Untuk alasan ini, tegangan output daya akan menjadi variasi tegangan di antara dua kumparan minor. Kedua kumparan ini dilambangkan dengan S1 & S2. Menganggap inti besi terletak di tengah-tengah bekas silinder. Tegangan eksitasi AC adalah 5-12V dan frekuensi operasi diberikan oleh 50 hingga 400 HZ.

Prinsip Kerja LVDT

Prinsip kerja LVDT atau cara kerja LVDT adalah saling induksi. Dislokasi adalah energi nonelektrik yang diubah menjadi energi listrik. Dan, bagaimana energi diubah dibahas secara rinci dalam prinsip kerja LVDT.

Prinsip Kerja LVDT (Linear Variable Differential Transformer)

Prinsip Kerja LVDT

Diagram rangkaian prinsip kerja LVDT dapat dibagi menjadi tiga kasus berdasarkan posisi inti besi di bekas terisolasi.
  • Dalam Kasus-1: Ketika inti LVDT berada di lokasi nol, maka kedua fluks belitan minor akan sama, sehingga ggl yang diinduksi serupa di belitan. Jadi tanpa dislokasi, nilai output (eout) adalah nol karena kedua e1 & e2 sama. Dengan demikian, ini menggambarkan bahwa tidak ada dislokasi yang terjadi.
  • Dalam Kasus-2: Ketika inti LVDT bergeser ke titik nol. Dalam hal ini, fluks yang terlibat dengan belitan minor S1 merupakan tambahan yang berbeda dengan fluks yang menghubungkan dengan belitan S 2. Karena alasan ini, e1 akan ditambahkan sebagai e2. Karena ini eout (tegangan output) positif.
  • Dalam Kasus-3: Ketika inti LVDT digeser ke bawah ke titik nol, Dalam kasus ini, jumlah e2 akan ditambahkan seperti pada e1. Karena tegangan output eout ini akan negatif plus menggambarkan output daya ke titik lokasi.

Jenis-jenis LVDT

Berbagai jenis LVDT termasuk yang berikut ini.

Angker LVDT Captive

Jenis LVDT ini lebih unggul untuk kerja seri yang panjang. LVDT ini membantu mencegah pengaturan yang salah karena diarahkan dan dikendalikan oleh rakitan dengan resistansi rendah.

Angker Tidak terarah

Jenis LVDT ini memiliki perilaku resolusi tidak terbatas, mekanisme jenis LVDT ini adalah paket tanpa keausan yang tidak mengontrol gerakan data yang dihitung. LVDT ini terhubung ke sampel yang akan dihitung, pas lemas di dalam silinder, yang melibatkan tubuh transduser linier yang akan dipegang secara independen.

Angker Force Extended

Memanfaatkan mekanisme pegas internal, motor listrik untuk bergerak maju angker terus-menerus ke tingkat tertinggi yang dapat dicapai. Angker ini digunakan di LVDT untuk aplikasi bergerak yang lamban. Perangkat ini tidak memerlukan koneksi antara angker dan spesimen.

Linear Variable Displacement Transducers biasanya digunakan pada arus alat pemesinan, robotika, atau kontrol gerak, avionik, dan otomatis. Pilihan jenis LVDT yang berlaku dapat diukur menggunakan beberapa spesifikasi

Spesifikasi LVDT

Linearitas

Perbedaan tertinggi dari proporsi lurus antara jarak yang dihitung dan jarak output daya di atas rentang perhitungan.
  • > (0.025 +% atau 0.025 -%) Skala Penuh
  • (0.025 hingga 0.20 +% atau 0.025 hingga 0.20 -%) Skala Penuh
  • (0.20 hingga 0.50 +% atau 0.20 hingga 0.50 -%) Skala Penuh
  • (0.50 hingga 0.90 +% atau 0.50 hingga 0.90 -%) Skala Penuh
  • (0.90 hingga +% atau 0.90 hingga -%) Skala Penuh dan Atas
  • 0.90 hingga ±% Skala Penuh & Atas

Suhu Operasional

Temperatur operasi LVDT termasuk
> -32°F, (-32-32°F), (32 -175°F), (175-257°F), 257°F & ke atas. Kisaran suhu di mana perangkat harus beroperasi secara akurat.

Rentang Pengukuran

Kisaran pengukuran LVDT termasuk
0.02 ″, (0.02-0.32 ″), (0.32 - 4.0 ″), (4.0-20.0 ″), (± 20.0 ″)

Ketepatan

Menjelaskan persentase perbedaan antara nilai asli dari jumlah data.

Keluaran (Output)

Arus, Tegangan, atau Frekuensi

Antarmuka (Interface)

Protokol serial seperti RS232, atau Protokol paralel seperti IEEE488.

Jenis LVDT

Berbasis Frekuensi, Arus Saldo, AC/AC, atau berbasis DC/DC.

Kelebihan dan Kekurangan LVDT

Kelebihan dan kekurangan LVDT meliputi yang berikut ini.
  • Pengukuran kisaran perpindahan LVDT sangat tinggi, dan berkisar antara 1.25 mm -250 mm.
  • Output LVDT sangat tinggi, dan tidak memerlukan ekstensi apa pun. Ia memiliki belas kasih yang tinggi yang biasanya sekitar 40V/mm.
  • Ketika inti bergerak dalam bekas berlubang akibatnya tidak ada kegagalan input perpindahan sementara kerugian gesekan sehingga menjadikan LVDT sebagai perangkat yang sangat tepat.
  • LVDT menunjukkan histerisis kecil dan dengan demikian pengulangan luar biasa dalam semua situasi
  • Konsumsi daya LVDT sangat rendah yaitu sekitar 1W sebagaimana dievaluasi oleh jenis transduser lain.
  • LVDT mengubah dislokasi linier menjadi tegangan listrik yang mudah untuk dikembangkan.
  • LVDT responsif untuk menjauh dari medan magnet, sehingga ia secara konstan membutuhkan sistem untuk menjaga mereka dari medan magnet melayang.
  • Disimpulkan bahwa LVDT lebih menguntungkan dibandingkan dengan transduser induktif apa pun.
  • LVDT rusak oleh suhu dan juga getaran.

Aplikasi LVDT

Aplikasi transduser LVDT terutama mencakup di mana dislokasi harus dihitung yang berkisar dari pembagian mm hingga hanya beberapa cm.
  • Sensor LVDT berfungsi sebagai transduser utama, dan itu mengubah dislokasi menjadi sinyal listrik lurus.
  • Transduser ini juga dapat berfungsi sebagai transduser sekunder.
  • LVDT digunakan untuk mengukur berat, gaya dan juga tekanan
  • Beberapa transduser ini digunakan untuk menghitung tekanan dan beban
  • LVDT sebagian besar digunakan dalam industri maupun servomekanisme.
  • Aplikasi lain seperti turbin listrik, hidrolika, otomatisasi, pesawat terbang, dan satelit
Dari informasi di atas akhirnya, kita dapat menyimpulkan bahwa karakteristik LVDT memiliki fitur dan manfaat signifikan tertentu, yang sebagian besar berasal dari prinsip-prinsip fisik dasar operasi atau dari bahan dan teknik yang digunakan dalam konstruksi mereka.