来源:兰宝
发布时间:2025-3-27
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在日益迅猛发展的工业生产中,产品表面的平整度是衡量产品质量的重要指标之一。平整度检测广泛应用于各个行业,如电子行业中电池或手机外壳的平面度检测、半导体行业中液晶面板的平面度检测等。
在传统的平整度检测中存在效率低、精度差等问题,而LVDT(线性可变差动变压器)传感器以其高精度、高可靠性、无摩擦测量等优点,在物体平整度检测中得到了广泛应用。
工作原理
LVDT是一种电磁感应式传感器,其工作原理基于法拉第电磁感应定律。LVDT由一个初级线圈和两个次级线圈组成,线圈缠绕在一个铁芯上。当铁芯位于中心位置时,两个次级线圈的输出电压相等,相位相反,抵消后输出电压为零。
当铁芯沿轴向移动时,两个次级线圈的输出电压发生变化,差值与铁芯的位移成线性关系。通过测量输出电压的变化,可以精确地测量铁芯的位移。
LVDT外壳通常采用不锈钢保护套,中间包裹具有高磁导率的磁屏蔽层以及防潮层,可在强磁场、大电流、潮湿、粉尘等恶劣环境下使用,部分工业级LVDT采用特种材料(如陶瓷密封或哈氏合金外壳),可在250°C高温或1000bar高压环境下工作。
主要特点
01.无摩擦测量
在使用过程中,铁芯和线圈之间没有机械接触,因此LVDT不存在蹭擦、拖曳或其他摩擦途径。
02.机械寿命无限长
由于铁芯和线圈之间通常没有接触,因此LVDT没有部件会相互摩擦或磨损。
03.无限的分辨率
无限的分辨率理论上具有无限分辨率,实际分辨率可达微米甚至纳米级,具体取决于信号调理电路的性能。在无摩擦结构中根据电磁耦合原则操作,LVDT可以测量铁芯位置极小的变化。
04.零位可重复性
LVDT固有零点位置非常稳定且可重复,即使超过其很宽的工作温度范围也是一样的。
05.轴向抑制
LVDT对于铁芯的轴向运动非常敏感,径向运动相对迟钝,这样LVDT可以用于测量不是按照精准直线运动的铁芯。
06.快速动态响应
由于常规操作过程中不存在摩擦,因此LVDT可以很快地响应铁芯位置的变化。
07.绝对输出
LVDT输出为与位置直接相关的模拟信号,如果发生断电,无需重新校准即可恢复测量(断电后需重新上电才能获取当前位移值)。
LVDT常见【平整度检测】应用
01.工件表面平整度检测
通过将LVDT探头接触工件表面,可以测量工件表面的高度变化,从而评估其平整度。
02.板材平整度检测
在板材生产过程中,通过阵列式LVDT布局,配合自动化扫描机构,可实现大尺寸板材的全表面平整度映射。
03.晶圆平整度检测
在半导体行业中,晶圆的平整度对芯片的性能有重要影响。LVDT可以用于精确测量晶圆表面的平整度。(注意:在晶圆平整度检测中,LVDT需配合轻量化探头和低接触力设计,适用于对表面无损伤要求的场景。)
兰宝LVDT接触式位移传感器
◆ 微米级重复精度;
◆ 5-20mm多量程可选;
◆ 输出方式全面,开关量,模拟量,RS485可选;
◆ 低至3N的感应头压力,无论金属还是玻璃表面都可以无磨损检测;
◆ 外形尺寸丰富,满足各种应用空间。