Efeitos da Temperatura no LVDT
Saiba como a temperatura pode afetar o desempenho e a escolha de sensores de posição LVDT.
Por mais de cinquenta anos, o sensor de posição linear LVDT tem sido uma ferramenta confiável para a indicação da posição linear em várias aplicações laboratoriais, industriais, militares e aeroespaciais. Como um dispositivo inerentemente confiável, o sensor de posição LVDT é capaz de fornecer medições altamente precisas de deslocamento linear que vão de micropolegadas a 60 cm (2 pés), enquanto opera em uma ampla variedade de temperaturas. Embora a estabilidade de saída do sensor de posição linear LVDT seja adequada para muitas aplicações, ela não é imune a variações causadas pela temperatura. Os efeitos da temperatura podem ser significativos em certas aplicações específicas como aeronaves, equipamentos submarinos e turbomáquinas.
Variações de Temperatura no Sinal de Saída
As variações de temperatura podem afetar o sinal de saída de um LVDT de duas maneiras diferentes: por meio da expansão mecânica e de alterações nas propriedades elétricas do LVDT. A expansão mecânica causa um movimento relativo entre o núcleo e os enrolamentos do LVDT. O efeito concreto é um falso sinal de movimento central que produz um erro no zero. A temperatura também pode afetar as propriedades elétricas do LVDT, alterando sua corrente de entrada primária ou as propriedades magnéticas dos materiais do núcleo. Isso produz uma alteração no fator de escala ou erro de amplitude (“span”).
Sinais de saída do LVDT CA vs. CC
A temperatura máxima de operação dos sensores de posição LVDT operados por CA é de 300 °F, uma vez que o sistema eletrônico pode estar localizado remotamente em relação ao sensor. Um LVDT operado por CC, por outro lado, com a eletrônica integrada no interior de seu corpo, é limitado pelas propriedades dos materiais no módulo eletrônico de condicionamento do sinal. Os LVDTs CC podem operar a temperaturas tão baixas quanto -40 °C (-40 °F) se a temperatura permanecer quase constante.
Temperatura Ambiente
As variações da temperatura ambiente têm um efeito previsível no funcionamento de um LVDT operado por CA e CC. Embora o condicionamento do sinal possa ajudar a compensar as alterações de corrente primárias para o LVDT-CA, o LVDT-CC não pode usar essa tática devido à limitação de espaço.
Efeitos da Temperatura nos Materiais do LVDT
O efeito da variação de temperatura nas propriedades magnéticas do material do núcleo do LVDT é pequeno e tem influência insignificante na operação do transformador dentro da faixa de temperatura de operação comum. Para compensar os efeitos do coeficiente térmico causado pela expansão dos materiais do LVDT, os LVDTs são construídos para se expandir simetricamente a partir do centro em direção a ambos os lados. Novas técnicas de construção e materiais também permitem a operação do LVDT em ambientes hostis, incluindo aqueles com extremos de alta e baixa temperatura. Os LVDTs personalizados podem ser projetados para operação em temperaturas contínuas de até 400 °F. As altas classificações de temperatura são alcançadas com materiais de construção especiais para os sensores de posição linear, que incluem solda com um ponto de fusão especialmente alto.
Variação da Resistência Induzida pela Temperatura
Um aumento na temperatura do transformador produz um aumento na resistência do fio de cobre normalmente usado na bobina primária e secundária. A consequência mais direta desse aumento da resistência é o aumento da impedância primária.
Estabilização da Corrente Primária
Uma fonte de estimulação de corrente constante é uma solução óbvia, mas nem sempre prática, para os efeitos da temperatura. Se uma fonte de energia de corrente constante não estiver disponível, a corrente primária pode ser relativamente estabilizada pela conexão de uma grande resistência externa em série com a primária.
