LVDT傳感器，即線性可變差動變壓器（Linear Variable Differential Transformer），是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、機器人、航空航天、汽車電子等領(lǐng)域的位移測量傳感器。以下是對LVDT傳感器的詳細解釋：

一、結(jié)構(gòu)組成

LVDT傳感器由一個固定的環(huán)形鐵心和內(nèi)部包含三個線圈的移動芯軸構(gòu)成。這三個線圈包括一個初級線圈和兩個次級線圈。初級線圈、次級線圈分布在線圈骨架上，線圈內(nèi)部有一個可自由移動的桿狀鐵芯。

二、工作原理

LVDT傳感器的工作原理基于電磁感應(yīng)原理。當(dāng)外力作用于移動芯軸時，其內(nèi)部線圈位置發(fā)生變化，進而改變了這三個線圈之間的磁耦合關(guān)系。當(dāng)鐵芯處于中間位置時，兩個次級線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等，輸出電壓為零；當(dāng)鐵芯在線圈內(nèi)部移動并偏離中心位置時，兩個線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不等，有電壓輸出，其電壓大小取決于位移量的大小。為了提高傳感器的靈敏度，改善傳感器的線性度、增大傳感器的線性范圍，設(shè)計時將兩個線圈反串相接、兩個次級線圈的電壓極性相反，LVDT輸出的電壓是兩個次級線圈的電壓之差，這個輸出的電壓值與鐵芯的位移量成線性關(guān)系。

三、特點與優(yōu)勢

1. 高精度：LVDT傳感器能夠提供高精度的位移測量，適用于需要高精度和可靠性的場合。

2. 動態(tài)特性好：LVDT傳感器具有良好的動態(tài)響應(yīng)特性，能夠?qū)崟r準確地測量物體的位移變化。

3. 耐惡劣環(huán)境：LVDT傳感器采用堅固耐用的材料和工藝制造，能夠在潮濕、灰塵、腐蝕性液體或氣體等惡劣環(huán)境中正常工作。

4. 輸出信號標準：LVDT傳感器的輸出信號通常為標準的0-5V或4-20mA等，便于與計算機或PLC等設(shè)備進行連接和數(shù)據(jù)傳輸。

四、應(yīng)用領(lǐng)域

LVDT傳感器常用于需要高精度和可靠性的位移測量場合，包括但不限于：

1. 機械加工中的尺寸測量和定位控制。

2. 振動測試中的位移測量。

3. 飛行器空氣動力學(xué)研究中的位移和變形測量。

4. 鐵路機車輪對輪徑測量。

5. 機床導(dǎo)軌位移測量。

6. 汽車發(fā)動機支架位移測量等。

綜上所述，LVDT傳感器是一種高精度、可靠性強的位移測量傳感器，在工業(yè)自動化、航空航天、汽車電子等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。