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10-2 TRANSFORMADORES DIFERENCIALES DE VARIACIÓN LINEAL (LVDT)


Un transformador diferencial de variación lineal da una señal de voltaje de salida de ca que es proporcional a un desplazamiento físico. En la figura l0—4 se muestran la construcción, el símbolo esquemático las formas de onda de salida de LVDT (siglas de linear variable differential, transformer).
En la figura 10—4( a) se muestra que un LVDT tiene un devanado primario y dos devanad secundarios, todos enrollados de la misma manera. Su forma misma es hueca y contiene un núcleo magnético que puede deslizarse libremente dentro de la forma. Mientras un núcleo magnético esté perfectamente centrado en la forma, el enlace del campo magnético será el mismo para el devanado secundario 1 que para el devanado secundario 2. Por tanto, ambos voltajes de los de un dos secundarios serán iguales. Si el núcleo se mueve a la izquierda en la figura 10—4(a), el enlace magnético será mayor para el devanado secundario 1 porque una parte mayor del núcleo está dentro de ese devanado que en el devanado secundario 2. Por tanto, el voltaje del devanado 1 será mayor que el voltaje del devanado 2. Por otra parte, si el núcleo se mueve a la derecha, figura 10-4(a), el voltaje del devanado 2 será mayor que el voltaje del devanado 1, porque el devanado 2 tendrá más del núcleo dentro de él. El LVDT es construido para que la diferencia entre los dos voltajes de los devanados secundarios sea proporcional al desplazamiento del núcleo.
Cuando el LVDT es usado como un dispositivo de medición, los devanados secundarios están conectados en serie con las marcas de polaridad en oposición, como se indica en la figura 10—4(b). Por tanto, si el núcleo está centrado y el voltaje del devanado 1 es igual al voltaje del devanado 2, la salida neta de voltaje (Vsalida) es cero. Esto se muestra en la figura 10—4(c). Si el núcleo se mueve hacia arriba, figura 10—4(b), el voltaje del devanado 1 es mayor que el voltaje del devanado 2, por lo que Vsalida se hace distinto de cero. Entre más se mueva el núcleo, más grande será Vsalida. Esto se muestra en la figura 10—4(d). También. Vsalida está en fase con Ventrada debido a la manera en que se define la fase del voltaje de salida en la figura 10—4(b).


Si el núcleo se mueve hacia abajo de su posición central en la figura 10—4(h), el voltaje del devanado 2 se vuelve mayor que el voltaje del devanado 1, y Vsalida nuevamente es distinto de cero. Esta vez. Vsalida está desfasado 180° de Ventrada  como se muestra en la figura 10—4(e). Por tanto, el tamaño de Vsalida representa la cantidad de desplazamiento del centro, y la fase de Vsalida representa la dirección del desplazamiento.
La mayoría de los LVDT tienen un rango de desplazamiento de más o menos 1 pulgada. Es decir, el núcleo se puede mover 1 pulgada hacia arriba del centro o 1 pulgada hacia abajo del centro, Si el LVDT fuera usado para medir desplazamientos mecánicos mucho mayores a 1 pulgada, se requerirá usar un aparato mecánico de relación apropiada (tren de engranes reductor).
En lo que respecta a los valores de voltaje, la mayoría de los LVDT están diseñados para operar con un voltaje de entrada de menos de 10 V de ca. Los voltajes de salida de escala completa caen en el mismo rango general. Esto es, los voltajes de salida de escala completa pueden caer en el rango de unos 0.5 V de ca hasta unos 10 V de ca con diferentes modelos de LVDT.

 

 

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