Linear Variable Differential Transformer - Définition

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Vue en coupe d'un LVDT. Un courant est généré dans la bobine primaire A, entraînant un courant induit dans la bobine secondaire B
Vue en coupe d'un LVDT. Un courant est généré dans la bobine primaire A, entraînant un courant induit dans la bobine secondaire B

Un LVDT (de l'anglais Linear Variable Differential Transformer) est un capteur (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une...) électrique actif (inductif) de déplacements linéaires.


Principe

Un LVDT est constitué :

  • d'un transformateur
  • d'un noyau.

S'il est correctement conçu, sa réponse est proportionnelle au déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles...) du noyau dans le cylindre (Un cylindre est une surface dans l'espace définie par une droite (d), appelée...) formé par le transformateur.

Le transformateur

Il est constitué de trois bobines de formes cylindriques et coaxiales :

  • un primaire ;
  • deux secondaires.

Le noyau

Un noyau ferromagnétique coulisse dans l'axe du cylindre. Lors de son mouvement, il modifie la distribution des champs à l'intérieur du transformateur.

Fonctionnement et mise en œuvre

Le LVDT étant un capteur (Un capteur est un dispositif transformant l'état d'une grandeur physique observée en une...) actif, il a besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est...) d'une électronique (appelée aussi conditionneur) pour fonctionner.

L'utilisateur applique une tension (La tension est une force d'extension.) (sinusoïdale le plus souvent, carrée exceptionnellement) sur le primaire et mesure les tensions des secondaires. Plusieurs méthodes existent pour conditionner le signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe...) issu des secondaires.

Fonctionnement en " différentiel "

La sortie signal du conditionneur (Un conditionneur est un circuit électronique de traitement du signal issu d'un capteur. Il est...) est proportionnelle à la différence de la tension des deux secondaires.

Fonctionnement en " différentiel sur somme "

La sortie signal du conditionneur est proportionnelle à la différence de la tension des deux secondaires, rapportée à leur somme.

Avantages / inconvénients des LVDTs

Le mieux

  • excellente fiabilité : c'est le capteur de déplacement de choix de l'aviation civile (L'aviation civile désigne tout ce qui est relatif à l'aviation non militaire. Cela...)
  • résiste à des environnements très sévères (températures extrêmes, vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) ,hautes pressions)
  • capteur sans contacts
  • encombrement réduit
  • coût relativement faible
  • excellente résolution (de l'ordre de 0.1µm)

le moins bien

  • complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par...) du conditionnement
  • plusieurs capteurs l'un à côté de l'autre peuvent se perturber mutuellement s'ils sont alimentés à la même fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un...)
  • précision " moyenne "
  • fabrication délicate
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