Effets de la température sur les LVDT
Découvrez comment la température peut affecter les performances et la sélection des capteurs de position LVDT.
Depuis plus de cinquante ans, les capteurs de position linéaire LVDT constituent un outil fiable pour déterminer la position linéaire, pour diverses applications de laboratoire, industrielles, militaires et aérospatiales. Les capteurs de position LVDT sont des dispositifs intrinsèquement fiables, capables de fournir des mesures de déplacement linéaire allant du micro pouces à deux pieds avec une grande précision, tout en fonctionnant sur une large plage de températures. Bien que la stabilité de la sortie des capteurs de position linéaires LVDT soit adaptée à de nombreuses applications, elle n’est pas à l’abri des variations de température. Les effets de température peuvent être importants dans certaines applications spécifiques telles que les avions, les équipements sous-marins et les turbomachines.
Variations de température sur le signal de sortie
Les variations de température peuvent affecter le signal de sortie d’un LVDT de deux manières différentes, notamment par une dilatation mécanique et des changements dans les propriétés électriques du LVDT. La dilatation mécanique provoque un mouvement relatif entre le noyau LVDT et les enroulements LVDT. Il en résulte un faux signal de mouvement du noyau qui produit une erreur de décalage du zéro. La température peut également affecter les propriétés électriques du LVDT en modifiant son courant d’entrée primaire ou les propriétés magnétiques des matériaux du noyau. Cela produit un changement de facteur d’échelle ou une erreur de décalage.
Accéléromètres CA vs. Signaux de sortie LVDT CC
La température de fonctionnement maximale des capteurs de position LVDT CA est de 300 °F, car l’électronique peut être située loin du capteur. En revanche, un LVDT CC qui contient des composants électroniques dans le corps du capteur, est limité par les propriétés des matériaux du module électronique de conditionnement du signal. Les LVDT CC peuvent fonctionner à des températures aussi basses que -40 °F si la température demeure quasi constante.
Température ambiante
Les variations de température ambiante ont un effet prévisible sur le fonctionnement d’un LVDT fonctionnant en courant alternatif et continu. Alors que le conditionnement du signal peut aider à compenser les changements de courant primaire pour les LVDT CA, les LVDT CC pour leur part, ne peuvent pas utiliser cette tactique en raison d’un espace limité.
Effets de la température sur les matériaux des LVDT
L’effet de la variation de température sur les propriétés magnétiques du matériau de base du LVDT est faible, et a une influence négligeable sur le fonctionnement du transformateur pour la plage de température de fonctionnement standard. Pour compenser les effets du coefficient thermique de dilatation des matériaux du LVDT, les LVDT sont construits pour se dilater symétriquement du centre vers les deux extrémités. De nouvelles techniques et de nouveaux matériaux de construction permettent de faire fonctionner les LVDT dans des environnements hostiles, y compris dans des environnements présentant des températures extrêmes hautes et basses. Les LVDT sur mesure peuvent être conçus pour fonctionner à des températures continues allant jusqu’à 400 °F. Les températures nominales élevées sont obtenues en utilisant des matériaux de construction spéciaux pour les capteurs de position linéaires et des soudures à point de fusion élevé.
Variation de résistance induite par la température
Une hausse de la température du transformateur produit une augmentation de la résistance du fil de cuivre habituellement utilisé pour enrouler les bobines primaires et secondaires. La conséquence la plus directe de cette augmentation de la résistance est une augmentation de l’impédance primaire.
Stabilisation du courant primaire
Une source d’excitation à courant constant est une solution évidente, mais pas toujours pratique, aux effets de la température. Si une source d’alimentation à courant constant n’est pas disponible, le courant primaire peut être assez stabilisé en connectant une grande résistance externe en série avec la source primaire.
