Efectos de la temperatura en los LVDT
Descubre cómo la temperatura puede afectar el rendimiento y la selección de los sensores de posición LVDT.
Durante más de cincuenta años, el sensor de posición lineal LVDT ha seguido siendo una herramienta confiable para la retroalimentación de posición lineal para diversas aplicaciones de laboratorio, industriales, militares y aeroespaciales. Un dispositivo inherentemente confiable, los sensores de posición LVDT son capaces de proporcionar mediciones de desplazamiento lineal de micro pulgadas a dos pies con alta precisión, mientras operan en un amplio rango de temperaturas. Si bien la estabilidad de salida de los sensores de posición lineales LVDT es adecuada para muchas aplicaciones, no es inmune a la variación con la temperatura. Los efectos de la temperatura pueden ser significativos en ciertas aplicaciones específicas, como aeronaves, equipos submarinos y la multimáquina.
Variaciones de temperatura en la señal de salida
Las variaciones de temperatura pueden afectar la señal de salida de un LVDT de dos maneras diferentes, incluida la expansión mecánica y los cambios en las propiedades eléctricas de LVDT. La expansión mecánica causa un movimiento relativo entre el núcleo LVDT y los devanados del mismo. El efecto neto es una señal falsa de movimiento del núcleo que produce un error de desplazamiento cero. La temperatura también puede afectar las propiedades eléctricas del LVDT al cambiar su corriente de entrada primaria o las propiedades magnéticas de los materiales del núcleo. Esto produce un cambio del factor de escala o un error de desplazamiento del tramo.
CA frente a Señales de salida LVDT de CC
La temperatura de funcionamiento máxima de los sensores de posición LVDT accionados por CA es de 300 °F, ya que la electrónica se puede ubicar de forma remota desde el sensor. Un LVDT accionado por CC, por otro lado, que contiene electrónica dentro del cuerpo del sensor, está limitado por las propiedades de los materiales en el módulo de acondicionamiento electrónico de señal. Los DC-LVDT pueden funcionar a temperaturas tan bajas como -40 °F, si la temperatura permanece casi constante.
Temperatura ambiente
Las variaciones de la temperatura ambiente tienen un efecto predecible en el funcionamiento de un LVDT accionado por CA y CC. Si bien el acondicionamiento de la señal ayuda a compensar los cambios de corriente primarios dn el CA-LVDT, el CC-LVDT no puede usar esta táctica debido a la limitación de espacio.
Efectos de la temperatura en los materiales LVDT
El efecto de la variación de temperatura en las propiedades magnéticas del material del núcleo LVDT es pequeño y tiene una influencia insignificante en el funcionamiento del transformador en el rango de temperatura de funcionamiento ordinario. Para compensar los efectos del coeficiente térmico de la expansión de los materiales LVDT, los LVDT se construyen para expandirse simétricamente desde el centro hacia cada extremo. Las nuevas técnicas y materiales de construcción también permiten la operación de LVDT en entornos hostiles, incluidos aquellos con temperaturas extremas altas y bajas. Los LVDT personalizados se pueden diseñar para funcionar a temperaturas continuas de hasta 400 °F. Las clasificaciones de alta temperatura se logran mediante el uso de materiales de construcción especiales para los sensores de posición lineal que incluyen soldadura especial de alto punto de fusión.
Variación de resistencia inducida por la temperatura
Un aumento en la temperatura del transformador produce un aumento en la resistencia del alambre de cobre que normalmente se usa para enrollar las bobinas primarias y secundarias. La consecuencia más directa de este aumento de la resistencia es un aumento de la impedancia primaria.
Estabilización de corriente primaria
Una fuente de excitación de corriente constante es una solución obvia, pero no siempre práctica, para los efectos de la temperatura. Si no se dispone de una fuente de alimentación de corriente constante, la corriente primaria puede estabilizarse un poco conectando una gran resistencia externa en serie con la primaria.
