변위 센서 (LVDT)

길이방향 변위를 측정하는 센서로 변위를 전기적 신호로 변환해준다. 영어로는 LVDT (linear variable differential transformer) 이다. 회전 방향 변위를 측정하는 센서로 RVDT가 있다. 유도 (induction) 현상을 이용하여 유도형 변위 센서로도 불린다. 이와는 달리 정전 (capacitance) 현상을 이용한 정전형 변위 센서도 있다 (capacitance type).

특징

일반적으로 마찰이 거의 없으며 적절히 사용되면 수명을 거의 무한으로 사용할 수 있다. 다양한 분야에서 사용되며 히스테리시스도 매우 적고 매우 우수한 반복성을 가진다. 교류 전원으로 작동되는 (AC operated) LVDT는 내부에 전기장치를 포함하지 않으며 극한의 진동 및 충격조건에서, 극저온에서 650 도씨까지 사용되도록 설계되어질 수 있다. 

원리

아래 그림은 LVDT의 단면도 이다. A 전원으로 1차 코일(가운데 코일)에 전류가 흐르고, 변위가 생겨 자성 코어 (하늘색 실린더)가 움직이면 2차 코일(양끝의 코일) 에 유도전류가 발생하여 B에서 측정한다. 

 

종류

AC 형과 DC 형이 있다. AC 형에 앰프와 시그널 컨디셔너를 내장한 형태가 DC 형이다. LVDT 초기에는 AC 형이 개발되었으나 집적회로기술의 발달로 DC 형이 나중에 개발되었으며 각자의 장/단점이 있다.

- AC 형의 장점

(적절한 조건내에서) 무한 수명

높은 충격 및 진동 저항성

넓은 범위의 운용 온도 범위

작은 사이즈

빠른 동적 응답

무한 분해능

- DC 형의 장점

앰프 및 컨니셔너의 삭제

미리 보정된 출력

전기 장치 조합에 따른 에러가 미리 보정됨

낮은 시스템 구성 비용

시험장치 구성시간 저감

유명제조사

(유명하다는 제조사의 기준이 모호하지만 아래는 인터넷 검색을 통한 단편적인 결과)

micro-epsilon

solortron metrology

sensorex

trans-tek inc.

RDP groups

inelta

작동원리 설명 (영문)

LVDT 세부분류 (영문)

AC형과 DC형의 차이 (영문)

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