Дифференциальные трансформаторы для определения линейного перемещения (LVDT) — это вид датчиков, работающих по принципу индукции, который традиционно используется для измерения линейного перемещения. Физический принцип, лежащий в основе их работы, был впервые обнаружен Майклом Фарадеем в XIX веке и подробно изучен во время Второй мировой войны для создания военных самолетов и ракет.
Как правило, LVDT включает ряд проволочных катушек, расположенных так, что внутри них может перемещаться металлический стержень. На одну из проволочных катушек (первичную) подается переменный ток, обычно с частотой 1–10 кГц. Когда стержень смещается относительно катушек, формируется регулируемый трансформатор, который передает энергию на вторичные обмотки пропорционально линейному положению стержня. На вторичных обмотках LVDT генерируется два или более сигналов переменного тока. Отношение или разность этих сигналов используется для расчета абсолютного положения стержня.
Датчики LVDT продолжают широко использоваться в аэрокосмической отрасли, поскольку славятся безопасной и надежной работой в неблагоприятных условиях. Существуют LVDT с высокой точностью, но для их изготовления требуется высокоточная намотка проволочных катушек. Конструкция с компоновкой трансформатора означает, что большинство LVDT — довольно громоздкие, тяжелые и дорогие устройства.
В целом использование датчиков LVDT в сфере промышленности и автоматизации сокращается — их заменяют индуктивные линейные энкодеры. Индуктивные линейные энкодеры работают по тому же физическому принципу, что и LVDT, но вместо трансформаторов в них используются печатные схемы. Благодаря этому индуктивные линейные энкодеры обладают такой же устойчивостью, надежностью и точностью, как и LVDT, но без недостатков громоздкости, веса и высокой стоимости.
Дополнительным преимуществом индуктивных линейных энкодеров является то, что обычно они получают на входе питание постоянного тока и передают цифровые данные. Это означает, что они проще интегрируются с современными системами управления и более понятны современным инженерам.
