线性(线性可变差动变压器),解析器是将位移转换成电信号的测量装置。顾名思义,LVDT用于线性测量,而resolver用于测量旋转,或角,位移。
在构造和操作方面,LVDT和解析器之间最重要的相似之处是它们都是transformer-based测量设备,意味着他们使用电磁感应将电压从初级绕组转移或感应到次级绕组。
LVDT有三个绕组-一个初级绕组和两个次级绕组-绕在一个空心形状上。一次绕组位于两个二次绕组之间,二次绕组串联但方向相反。这三个绕组组成了变压器。变压器的孔内装有铁磁芯,铁磁芯可以沿内孔自由移动。该核心通过非磁轴或推杆连接到被测量的部分。
当在一次绕组上施加电压时,产生磁通量,并通过铁磁铁芯与二次绕组耦合。这种磁通量在每个次级绕组中感应电压。
铁芯相对于每个次级绕组的位置决定了每个次级绕组感应的电压量,两个次级绕组之间的输出电压差决定了移动的距离。运动方向由输出电压与原电压是同相还是反相决定。
解析器也是一种基于变压器的设备,使用三个绕组——转子上的一个参考绕组(连接到被测量位置的组件,如电机轴)和定子上的两个次级绕组。定子绕组在机械上以90度方向彼此(在正交),并被称为正弦和余弦绕组。
对于无刷变压器,电压由旋转变压器提供给转子上的参考绕组,它在定子上的次级绕组中感应电压。感应定子电压等于参考电压乘以输入轴角的正弦和余弦(分别)从一个定义的零点。
轴的精确位置是通过取二次绕组中的电压的比值来确定的,旋转的方向是由哪个信号(正弦或余弦)超前决定的。
另一种基于变压器的测量旋转位移的装置是旋转可变差动变压器(RVDT)。RVDT的工作原理很像LVDT,有一个铁磁磁芯,一个初级绕组和两个次级绕组。次级绕组绕组相位差180度。但在RVDT的情况下,轴作为核心和绕组位于装配的固定部分。
当电压施加到初级绕组时,铁芯在每个次级绕组中感应电压。这些电压随轴(核心)的角位置线性变化,而差动电压输出决定了轴的角位置。类似于LVDT,移动方向(在这种情况下旋转)是由输出电压和基准(输入)电压之间的相位差决定的。
旋转可变差动变压器的一个缺点是,它们的测量能力在有限的范围内是线性的——通常为±40旋转度,尽管有些设计可以用于高达±70旋转度。