Transductores diferenciales lineales variables
Los transformadores diferenciales lineales variables son un tipo común de transductor electromecánico que puede convertir el movimiento rectilíneo de un objeto al que está acoplado mecánicamente en una señal eléctrica correspondiente. Los LVDT vienen en varias presentaciones y tienen una vida útil muy larga en entornos difíciles y aplicaciones críticas. Estos sensores se caracterizan por un acoplamiento magnético inductivo sin contacto y sin fricción, que resulta en un ciclo de vida muy largo y una resolución casi infinita. Disponemos de varias presentaciones estándares y personalizadas para las aplicaciones más exigentes.
Características del LVDT
Funcionamiento sin fricción
Una de las características más importantes de un LVDT es que funciona sin fricción. En su uso, no hay contacto mecánico entre el núcleo del LVDT y el conjunto de la bobina, por lo que no hay roce, arrastre u otras fuentes de fricción. Esta característica es en particular útil en pruebas de materiales, mediciones de desplazamiento por vibración y sistemas de medición dimensional de alta resolución.
Resolución infinita
Dado que un LVDT funciona según los principios de acoplamiento electromagnético en una estructura libre de fricción, puede medir cambios infinitesimales en la posición del núcleo. Esta capacidad de resolución infinita está limitada solo por el ruido en un acondicionador de señal de LVDT y la resolución de la pantalla de salida. Estos mismos factores también le dan a un LVDT su excelente repetibilidad.
Vida mecánica ilimitada
Debido a que por lo general no hay contacto entre el núcleo y la estructura de la bobina del LVDT, ninguna pieza puede rozarse o desgastarse. Esto significa que un LVDT tiene una vida mecánica ilimitada. Este factor es en especial importante en aplicaciones de alta confiabilidad, como aeronaves, satélites, vehículos espaciales e instalaciones nucleares. También es de mucho beneficio en sistemas de control de procesos industriales y automatización de fábricas.
Resistente a daños por sobrecarrera
El orificio interno de la mayoría de los LVDT está abierto en ambos extremos. En caso de sobrecarrera imprevista, el núcleo puede pasar por completo a través del conjunto de la bobina del sensor sin causar daños. Esta invulnerabilidad a la sobrecarga de entrada de posición hace que un LVDT sea un sensor ideal para aplicaciones como los extensómetros que se fijan a muestras de prueba de tracción en aparatos de prueba de materiales destructivos.
Repetibilidad del punto nulo
La ubicación del punto nulo intrínseco de un LVDT es de gran estabilidad y repetibilidad, incluso en su amplio rango de temperatura nominal. Esto hace posible que un LVDT funcione bien como sensor de posición nula en sistemas de control de bucle cerrado e instrumentos de servoequilibrio de alto rendimiento.
Sensibilidad en un solo eje
Un LVDT responde al movimiento del núcleo a lo largo del eje de la bobina, pero en mayor parte es insensible al movimiento del eje transversal del núcleo o a su posición radial. Por lo tanto, un LVDT a menudo puede funcionar sin efectos adversos en aplicaciones que involucran elementos móviles desalineados o flotantes, y en casos en los que el núcleo no se desplaza en una línea recta precisa.
Bobina y núcleo separables
Debido a que la única interacción entre el núcleo y la bobina de un LVDT es el acoplamiento magnético, el conjunto de la bobina se puede aislar del núcleo al insertar un tubo no magnético entre el núcleo y el orificio. Al hacerlo, se puede contener un fluido presurizado dentro del tubo, en el que el núcleo se mueva de forma libre, mientras que el conjunto de la bobina no está presurizado. Esta característica se utiliza a menudo en los LVDT que proporcionan retroalimentación sobre la posición del carrete en válvulas hidráulicas proporcionales o servoválvulas.
Respuesta dinámica rápida
La ausencia de fricción durante el funcionamiento ordinario hace posible que un LVDT responda con mucha rapidez a los cambios de posición del núcleo. La respuesta dinámica de un sensor LVDT está limitada solo por los efectos inerciales de la ligera masa del núcleo. Más a menudo, la respuesta de un sistema de detección de LVDT se determina por las características del acondicionador de señal.
Salida absoluta
Un LVDT es un dispositivo de salida absoluta, a diferencia de un dispositivo de salida incremental. Esto significa que, en caso de pérdida de energía, los datos de posición que se envían desde el LVDT no se perderán. Cuando se reinicia el sistema de medición, el valor de salida del LVDT será el mismo que antes de que ocurriera el corte de energía.
Resistente al medio ambiente
Los materiales y las técnicas de construcción que se utilizan en el montaje de un LVDT dan como resultado un sensor resistente y duradero que resiste una variedad de condiciones ambientales. Subsecuente a la unión de los devanados es el encapsulado de epoxi en la caja, lo que da como resultado una resistencia superior a la humedad, así como la capacidad de tolerar cargas de choque considerables y altos niveles de vibración en todos los ejes. Además, el blindaje magnético interno de alta permeabilidad minimiza los efectos de los campos de corriente alterna externos. Tanto la carcasa como el núcleo están fabricados con metales resistentes a la corrosión, y la carcasa también actúa como un blindaje magnético adicional. Para aplicaciones en las que el sensor deba tolerar la exposición a vapores y líquidos inflamables o corrosivos, o funcionar en un fluido a presión, la carcasa y el conjunto de la bobina pueden sellarse herméticamente mediante diversos procesos de soldadura. Los LVDT comunes pueden funcionar en un amplio rango de temperaturas; sin embargo, si es necesario, pueden fabricarse para operar incluso a temperaturas criogénicas o, mediante el uso de materiales especiales, para funcionar a las altas temperaturas y los niveles de radiación que se observan en muchos reactores nucleares.
