Doğrusal Değişkenli Diferansiyel Transdüserler (LVDT)

Giriş

Diferansiyel Transdüserler çok küçük yerdeğiştirmeleri saptamak ve elektronik veriye çevirmede kullanılırlar. Ölçüm yapılacak boyutlar çok küçük seviyelerde, hatta devrenin hassaslığına göre mikronluk düzeyde dahi olabilir. Diferansiyel Transdüserlerin çalışma ilkesi manyetik alanda hareket eden yüklerin oluşturduğu gerilime dayanır. Belirlenen bir referans gerilimine göre, cismin hareketiyle gerçekleşen yerdeğişiminin yol açtığı gerilim farkı bu ölçüm düzeneği sayesinde saptanır. Gerilim cinsinden okunan

Nasıl Çalışır?

Doğrusal Değişkenli Diferansiyel Transdüserler hareketi ölçülecek cisme bağlanmış bir manyetik çubuğun, ikisi ikincil, biri de birincil olmak üzere üç adet sarmalın bağlandığı bir borunun birleşiminden oluşmaktadırlar. Ortada bulunan sarmalın uçlarından "referans gerilimi" denilen belirli bir alternatif akım uygulanır ve manyetik çubuk da bu sarmalın ortasında konumlanır. İkincil sarmallar, aralarındaki gerilim farkı ölçülecek şekilde bağlanırlar ve okunan çıkış gerilimi de bu "fark" olur.

Burada okunan voltajın hesabı için gerekli formüller:

Cismin hareketi sonucunda çubuk hangi yönde giderse gitsin, ikincil sarmallardan birinde pozitif, diğerinde ise negatif yönde akıma yol açacaktır. sarmallardan birinin yanlış bağlanması sonucunda çıkış gerilimi "0" okunacağından( [+Vo] + [-Vo] = 0 olacaktır) bu hata kolaylıkla farkedilebilir.

Kullanım Alanları ve Avantajları

Diferansiyel Transdüserler hassas ölçüm yapabildikleri için, çok küçük yerdeğiştirmelerin görüldüğü ve büyük önem arz ettiği alanlarda tercih edilirler. Bu alanların en başında takım tezgahları gösterilebilir. Kesme tezgahlarındaki en küçük hareketin bile LVDTlerde bir gerilim karşılığı olacağından ve imalat sektörü bu ölçümlere gereksinim duyduğundan bu alanda kullanımları yaygınlaşmıştır. Benzer nedenlerle servomotor kontrollerinde de LVDT kullanılır. LVDTler aynı zamanda basit bir yapıya sahip olduklarından küçük düzenekler hâlinde kurulup kolaylıkla birçok yapıya yerleştirilebilir, ya da ölçüm yapılacak yapı içine ölçüm cihazı girmesine izin vermiyorsa, hareketi ölçülecek cisim uzaktan LVDT'in manyetik çubuğuna da bağlanabilir. Hem hassas hem de birçok düzene uygulanabilir olması LVDTlerin en büyük avantajlarıdır. Bunlara ek olarak, bazı ileri ölçüm cihazlarına göre, üretiminin kolay ve mâliyetinin düşük olması da eklenebilir.

Referanslar

http://www.lvdt.co.uk/how-lvdts-work/
IML325E- Measurements & Instrumentation ders notları