先進制造技術、新型結(jié)構(gòu)材料和微電子已經(jīng)使LVDT線性
位置傳感器發(fā)生革命性的變化。以前，LVDT線性位置傳感器在使用中受到尺寸和成本的限制，現(xiàn)在卻可提供性價比高且精確的線性位置測量，與具有競爭力的技術開展競爭，滿足廣泛的工業(yè)和航天應用的規(guī)格要求。
基本操作原理
多年以來，LVDT的基本操作原理保持不變。作為一種機電傳感器，LVDT（參見LVDT的剖面圖，見圖1）由兩個基本元件組成：一個靜止線圈組件（由位于兩個次級線圈之間的初級線圈組成），以及一個可以移動的核芯或電樞。LVDT產(chǎn)生與其核心的位移直接成比例的電輸出。交流電載波激勵被施加到初級線圈。與初級線圈間隔對稱的次級線圈在外部采用串行的相對回路連接。非接觸磁性核心的運動改變每個次級線圈與初級線圈的互感，確定從初級線圈到每個次級線圈的感應電壓。
如果核芯位于次級線圈之間的中心，則每根次級線圈感應的電壓相同，存在180度的異相，因此沒有凈輸出。如果核心被移離中心，則初級線圈與次級線圈的互感將大于另一線圈的互感，將在串行次級線圈中出現(xiàn)壓差。對于該操作范圍之內(nèi)的偏心位移，該電壓主要是位移的一個線性函數(shù)。通常，該交流電輸出電壓被采用電子回路轉(zhuǎn)換到高電平直流電壓或者使用更方便的電流。
新材料擴展了LVDT的應用領域
由于采用新型結(jié)構(gòu)材料，因此LVDT線性位置傳感器可以在擴展的環(huán)境范圍內(nèi)工作，例如存在極高和極低溫度、輻射暴露以及海底或真空壓力狀態(tài)的環(huán)境。如果使用合適的外殼，LVDT可以在極端惡劣的化學條件下工作，并在海水和腐蝕性酸以及極高壓力和溫度與伴隨化學品濫用的狀況下使用多年。結(jié)果是，當用于離岸應用、井下鉆和發(fā)電等惡劣和深水環(huán)境位置測量時，LVDT位置傳感器可取代可靠性更低的其它技術。
當采用不銹鋼和Inconel 718材料設計用于耐壓和耐腐蝕應用時，LVDT組件可以提供多年的可靠操作，即使設備完全暴露于海水。當LVDT浸入含氧量高的淺水或溫水中時，基于鎳的特殊合金Monel 400具有卓越的性能，可抵抗微生物產(chǎn)生的蝕斑和侵蝕。鈦和Hastelloy可以耐壓和耐腐蝕，可在最深達7500英尺的海水下以及大約3800psi的外部壓力下獲取測量數(shù)值。
LVDT的精確度和可靠性
采用微電子，可以將信號調(diào)整和復雜的處理功能集成于LVDT內(nèi)部，而不要求使用外部處理盒。過去，采用交流電操作的LVDT線性位置傳感器需要獨立的信號調(diào)整裝置輸出位移。現(xiàn)在，采用直流電操作的LVDT可以提供直接兼容基于電腦的系統(tǒng)的數(shù)字輸出。
采用微處理器增強的線性位置傳感器也更加精確，因為傳感器的特征或環(huán)境造成的誤差被修正。雖然標準LVDT線性位置傳感器的線性度為滿刻度輸出的+/-0.25%，但是，采用微處理器增強的LVDT可以將其輸出線性化到滿刻度輸出的+/-0.05%。
由于組合ASIC專用集成電路和微處理器，并采用新型LVDT制造材料和工藝，因此現(xiàn)代產(chǎn)品達到的性能是十年或二十年之前的LVDT的數(shù)量級。
更短行程、更小直徑
過去，LVDT線性位置傳感器的長度對于空間有限的應用環(huán)境來說顯得過長。與其可測量的行程長度相比，新型層繞線圈和改進的微處理器已經(jīng)大幅降低了線性位置傳感器的主體長度。線性位置傳感器的行程與長度比率提高（現(xiàn)在高達80%），已經(jīng)成為機床定位、液壓氣缸定位、閥門位置感應和自動裝配設備的一種可行的位置測量設備。
獨特的線圈繞線配置還支持緊湊型直徑設計，因此使LVDT線性位置傳感器可集成于空間緊密的設備。由于采用輕巧的低質(zhì)量核心，因此這種線性位置傳感器用于具有高動態(tài)響應要求的應用或者航天器和衛(wèi)星等應用中，也十分理想。
性價比
過去，使用LVDT的高成本限制了它的廣泛應用。正確操作LVDT所需要的電子器件通常復雜而昂貴。現(xiàn)在，由于使用功率強大、成本低的微電子器件和微處理器，LVDT的成本更具有吸引力，性能已經(jīng)大幅提高。
自從60多年前作為一種使用有限的實驗室測量設備引入以來，LVDT線性位置傳感器現(xiàn)在可以為各種應用提供高度可靠的位移反饋，能夠測量最低百萬分之幾英寸到最高±20英寸（±0.5米）的移動。
