I trasformatori differenziali variabili lineari o LVDT sono tradizionali dispositivi induttivi di misura degli spostamenti lineari. I loro principi fisici di funzionamento furono scoperti per la prima volta da Michael Faraday nel diciannovesimo secolo e conobbero un rapido sviluppo tecnico durante la seconda guerra mondiale per il loro impiego in velivoli militari e missili.
Di solito, gli LVDT comprendono una serie di avvolgimenti di filo a spirale o bobine, sistemati in modo che una barra metallica sia libera di entrare e uscire dalle spirali. Uno degli avvolgimenti di filo (il primario) è alimentato da una frequenza CA di solito compresa nell’intervallo 1-10 kHz. Mentre la barra si sposta rispetto agli avvolgimenti, si realizza un trasformatore variabile che accumula energia negli avvolgimenti secondari in misura proporzionale allo spostamento lineare della barra. Gli LVDT generano due o più segnali CA negli avvolgimenti secondari. Il rapporto o la differenza di tali segnali sono usati per calcolare la posizione assoluta della barra.
Gli LVDT continuano a trovare ampio utilizzo in applicazioni aerospaziali, grazie ai loro eccellenti risultati di sicurezza e affidabilità in condizioni difficili. Sono anche disponibili LVDT ad elevata accuratezza, ma essi richiedono avvolgimenti di alta precisione delle spirali di filo. La tecnica utilizzata per realizzare la struttura dei trasformatori rende gli LVDT piuttosto ingombranti, pesanti e costosi.
Più in generale, l’uso di LVDT in applicazioni industriali e sistemi di automazione va riducendosi, con la diffusione degli encoder lineari induttivi che li sostituiscono. Gli encoder lineari induttivi si basano sugli stessi principi fisici di funzionamento degli LVDT, ma usano schede a circuiti stampati anziché strutture di trasformatori. In tal modo gli encoder lineari induttivi offrono tutti i vantaggi di robustezza, affidabilità e precisione degli LVDT, ma senza gli svantaggi di una struttura ingombrante, pesante e costosa.
Un ulteriore vantaggio degli encoder lineari induttivi è che normalmente ricevono un’alimentazione CC e producono dati digitali. Questo vuol dire che essi si integrano più facilmente con i moderni sistemi di controllo e sono più facilmente utilizzabili dagli ingegneri di oggi.
