恭城LVDT位移传感器的核心原理究竟是什么？

在工业自动化和精密测量领域，位移传感器扮演着至关重要的角色。其中，LVDT（线性可变差动变压器）位移传感器以其卓越的可靠性、高精度和长寿命而备受青睐。那么，其实现精确位置反馈的核心原理究竟是什么呢？本文将为您层层剖析。

LVDT的基本结构：一个变压器与可动铁芯的巧妙组合

LVDT的核心结构类似于一个变压器，主要由一个初级线圈、两个对称分布的次级线圈以及一个可轴向移动的高导磁率铁芯构成。所有线圈均同轴缠绕在圆柱形绝缘骨架上，铁芯与待测运动部件相连。这种精巧的对称结构，正是其实现线性测量的物理基础。

电磁感应与差动输出：信号如何随位移精确变化

当初级线圈通入一定频率的交流激励电压时，会在其周围产生交变磁场。该磁场通过铁芯耦合到两个次级线圈中，从而感应出电动势。关键在于，两个次级线圈采用反向串联方式连接。当铁芯处于中央对称位置（零位）时，耦合到两个次级线圈的磁通量相等，感应出的电压大小相同。由于相位相反，其差动输出电压为零。

铁芯移动如何打破平衡：电压与位移的线性关系

一旦铁芯沿轴向偏离中心位置，它与两个次级线圈的耦合程度便不再对称。移向一侧时，该侧次级线圈的磁耦合增强，感应电压增大；而另一侧线圈的耦合减弱，电压减小。此时，两个次级线圈的输出电压差不再为零，其幅值与铁芯的位移量成正比，相位则指示位移的方向（与激励电压同相或反相）。这一差动电压信号经过后续电路解调后，即可得到与位移成精确线性关系的直流输出信号。

LVDT的技术优势：源于原理的卓越性能

正是基于这种纯电磁感应的非接触测量原理，LVDT传感器拥有了诸多先天优势：无限分辨率、理论无限寿命（无摩擦磨损）、高线性度、出色的重复性以及对环境因素（如油污、灰尘）的强抗干扰能力。它不依赖于电阻或电容变化，因此更为稳定耐用。

应用场景展望：原理赋予的广泛适应性

理解其核心原理后，便不难想象LVDT的广泛应用场景。从航空航天发动机的阀门行程控制、精密机床的刀具定位，到材料试验机的微小形变测量、振动监测，乃至半导体制造设备，其高精度和可靠性在要求严苛的领域发挥着不可替代的作用。