位移傳感器類別：線性可變差動變壓器(LVDT)和旋轉可變差動變壓器(RVDT)
線性可變差動變壓器(LVDT)和旋轉可變差動變壓器(RVDT)是分別用于測量線性位移和角位移的變壓器型傳感器。電路圖和工作原理相似，但不同之處在于模塊內部的鐵芯和軸運動。這些傳感器也稱為機電換能器，因為它們產生與初級和次級繞組中感應電動勢(EMF)的變化成正比的可變交流(AC)輸出電壓。本文介紹了LVDT和RVDT。LVDT和RVDT的區別和對比圖說明了其優勢、應用和工作流程。
線性可變差動變壓器(LVDT)——
LVDT是一種機電傳感器，用作測量線性運動的外部模塊。輸出是基于可變電壓、電流和電信號獲得的。LVDT設計成圓柱形陣列，初級繞組夾在兩個次級繞組之間。整個電路按照法拉第電磁感應定律的原理工作；當磁鏈發生任何變化時，都會使線圈產生電動勢。
LVDT次級繞組匝數相等，串聯，在零位時獲得等效電壓為零或平衡狀態。通過這樣做，如果第一次級繞組中的任何電壓增加將導致第二次級繞組兩端的電壓下降。因此，感應等效輸出電壓以推導出整個系統中的總位移變化。
旋轉可變差動變壓器(RVDT)——
與LVDT類似，RVDT包括一個初級線圈、兩個匝數相同的次級線圈和一個可動鐵芯。就工作原理而言，RVDT是一種基于感應的換能器線圈，用于將輸入的角位移轉換為電信號。由軟鐵制成的凸輪形磁芯放置在繞組之間并與軸相連。
即使初級MMF的微小變化也會產生磁阻和磁通量，這將導致凸輪軸旋轉和次級電流在輸出級流動。此外，磁通量的變化率與初級線圈和次級線圈之間的磁通鏈成正比。
LVDT和RVDT對比圖——
LVDT和RVDT的區別包括以下幾點：——
1.LVDT，圓柱形軟鐵芯用于計算線性位移，RVDT中的凸輪形旋轉鐵磁芯用于角位移測量。
2.LVDT的靈敏度范圍非常高。在RVDT中，每電壓每度的瞬時變化為2.4mV，每轉每度的電壓為2～3mV。
3、LVDT和RVDT的RMS輸入電壓分別為1-24V和3V。
4.與LVDT輸出相連的相位靈敏度檢測器用于判斷和計算運動方向。在RVDT中，通過比較兩個輸出電壓之間的差異和角度變化來測量角位置。
5、測得的LVDT和RVDT位移分別為/-100mm和40度。
LVDT和RVDT的優勢——
1、與其他測量儀器相比，LVDT和RVDT磁芯不與線圈接觸，從而降低了系統的磨損和性能。
2.這些傳感器可以在非常惡劣的條件下使用，例如高振動范圍、不同濕度和寬溫度。
3.因為它可以承受更寬的溫度范圍，所以它是核電站應用、海洋、軍事和航空航天應用的首選測量傳感器。
4.用于測量位置變量并獲取反饋不敏感的操縱面和飛機運動和門板調整的偏差。
5.此外，通過與外部信號調節器的簡單集成，可方便地用于直流和交流操作。
RVDT和LVDT的設計雖然在結構上比較簡單，但在測量非線性誤差、閾值因子和最大精度值方面仍然需要付出很多努力。鐵磁材料用于實現磁屏蔽特性。使用無骨架線圈（獨立線圈）來減小LVDT探頭的尺寸和模型中精確的線圈位置。非線性差異范圍應在0.15%和0.35%之間。
在大多數情況下，由于磁芯中的渦流損耗，初級電壓和次級阻抗之間存在折衷。為了克服這個缺點，LVDT和RVDT的載波頻率分別設置為大約2.5-5 kHz和5-10 kHz。
通常，LVDT和RVDT用于需要具有可忽略磨損特性的系統的廣泛應用和場景。已經在類似領域進行了多種類型的研究，以確定使用外部資源的優勢，未來前景涉及LVDT和RVDT的最高利用水平。
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