Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
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Definición de LVDT
El término LVDT significa Transformador diferencial variable lineal . Es el transductor inductivo más utilizado que convierte el movimiento lineal en señal eléctrica.
La salida a través del secundario de este transformador es el diferencial, por lo que se llama así. Es un transductor inductivo muy preciso en comparación con otros transductores inductivos.
Construcción de LVDT
Características principales de la construcción
- El transformador consta de un devanado primario P y dos devanados secundarios S 1 y S 2 enrollados en un formador cilíndrico (que es de naturaleza hueca y contiene el núcleo).
- Ambos devanados secundarios tienen el mismo número de vueltas, y los colocamos a cada lado del devanado primario
- El devanado primario está conectado a una fuente de CA que produce un flujo en el espacio de aire y se inducen voltajes en los devanados secundarios.
- Un núcleo de hierro dulce móvil se coloca dentro del primero y el desplazamiento que se va a medir se conecta al núcleo de hierro.
- El núcleo de hierro es generalmente de alta permeabilidad, lo que ayuda a reducir los armónicos y la alta sensibilidad del LVDT.
- El LVDT se coloca dentro de una carcasa de acero inoxidable porque proporcionará blindaje electrostático y electromagnético.
- Ambos devanados secundarios están conectados de tal manera que la salida resultante es la diferencia entre los voltajes de dos devanados.
Principio de funcionamiento y funcionamiento
Como el primario está conectado a una fuente de CA, la corriente alterna y los voltajes se producen en el secundario del LVDT. La salida en el secundario S 1 es e 1 y en el secundario S 2 es e 2 . Entonces la salida diferencial es, 
Esta ecuación explica el principio de operación de LVDT . 
Ahora surgen tres casos de acuerdo con las ubicaciones del núcleo, lo que explica el funcionamiento de LVDT que se discuten a continuación como,
- CASO I Cuando el núcleo está en posición nula (sin desplazamiento)
Cuando el núcleo está en posición nula, entonces el flujo que une a ambos devanados secundarios es igual, por lo que la fem inducida es igual en ambos devanados. Entonces, para ningún desplazamiento, el valor de la salida e out es cero, ya que e 1 y e 2 son iguales. De modo que muestra que no se produjo ningún desplazamiento. - CASO II Cuando el núcleo se mueve hacia arriba de la posición nula (para el desplazamiento hacia arriba del punto de referencia)
En este caso, el enlace de flujo con el devanado secundario S 1 es mayor en comparación con el enlace de flujo con S 2 . Debido a esto, e 1 será más como el de e 2 . Debido a este voltaje de salida e out es positivo. - CASO III Cuando el núcleo se mueve hacia abajo de la posición Null (para el desplazamiento hacia abajo del punto de referencia). En este caso, la magnitud de e 2 será mayor que la de e 1 . Debido a esta salida e out será negativa y mostrará la salida hacia abajo del punto de referencia.
Salida V S Desplazamiento del núcleo Una curva lineal muestra que el voltaje de salida varía linealmente con el desplazamiento del núcleo. 
Algunos puntos importantes sobre la magnitud y el signo del voltaje inducido en LVDT
- La cantidad de cambio en el voltaje, ya sea negativo o positivo, es proporcional a la cantidad de movimiento del núcleo e indica la cantidad de movimiento lineal.
- Al observar que el voltaje de salida aumenta o disminuye, se puede determinar la dirección del movimiento
- El voltaje de salida de un LVDT es una función lineal del desplazamiento del núcleo.
Ventajas de LVDT
- Rango alto: los LVDT tienen un rango muy alto para medir el desplazamiento y se pueden utilizar para medir desplazamientos que van desde 1,25 mm hasta 250 mm.
- Sin pérdidas por fricción: a medida que el núcleo se mueve dentro de un formador hueco, no hay pérdida de entrada de desplazamiento como pérdida por fricción, por lo que LVDT es un dispositivo muy preciso.
- Alta entrada y alta sensibilidad: la salida de LVDT es tan alta que no necesita amplificación. El transductor posee una alta sensibilidad que suele ser de unos 40 V / mm.
- Baja histéresis: los LVDT muestran una baja histéresis y, por lo tanto, la repetibilidad es excelente en todas las condiciones.
- Bajo consumo de energía: la potencia es de aproximadamente 1 W, que es muy en comparación con otros transductores.
- Conversión directa a señales eléctricas: convierten el desplazamiento lineal en voltaje eléctrico que son fáciles de procesar.
Desventajas de LVDT
- LVDT es sensible a los campos magnéticos extraviados , por lo que siempre requiere una configuración para protegerlos de los campos magnéticos extraviados.
- LVDT se ve afectado por las vibraciones y la temperatura.
Se concluye que son ventajosos en comparación con cualquier otro transductor inductivo.
Aplicaciones de LVDT
- Utilizamos LVDT en las aplicaciones donde los desplazamientos a medir van desde una fracción de mm hasta unos pocos cms. El LVDT que actúa como transductor primario convierte el desplazamiento en señal eléctrica directamente.
- El LVDT también puede actuar como un transductor secundario. Por ejemplo, el tubo de Bourbon que actúa como un transductor primario y convierte la presión en un desplazamiento lineal y luego el LVDT convierte este desplazamiento en una señal eléctrica que después de la calibración da las lecturas de la presión del fluido.
