LVDT(Linear.Variable.Differential.Transformer)是線性可變差動變壓器縮寫，簡單地說是鐵芯可動變壓器。所以，LVDT位移傳感器也可稱之為LVDT差動變壓器式位移傳感器，它由一個初級線圈、兩個次級線圈、鐵芯、線圈骨架、外殼等部件組成。當鐵芯由中間向兩邊移動時，次級兩個線圈輸出電壓之 差與鐵芯移動成線性關系（位移傳感器的種類）。電子器件設計者就是利用這一原理制造出LVDT位移傳感器。那么，什么是LVDT位移傳感器呢（什么是位移傳感器）?如圖所示，即為常見的LVDT位移傳感器。小編通過搜集整理資料對LVDT位移傳感器的構成原理（位移傳感器原理）及特點進行了歸納總結。

常見的LVDT位移傳感器

LVDT差動變壓器式位移傳感器的構成原理：LVDT的結構由鐵心、銜鐵、初級線圈、次級線圈組成，如右圖所示，

LVDT差動變壓器式位移傳感器的構成當初級線圈 P1，P2 之間供給一定頻率的交變電壓時，鐵芯在線圈內移動改變了空間的磁場分布，從而改變了初、次級線圈之間的互感量，次級線圈 S11，S22 之間就產生感應電動勢，隨著鐵心的位置不同，互感量也不同，次級產生的感應 電動勢也不同，這樣就將鐵芯的位移量變成了電壓信號輸出，由于兩個次級線圈 電壓極性相反, ,輸出電壓為差動電壓。
當鐵芯往右移動時，次級線圈 2 感應的電壓大于次級線圈 1;當鐵芯往左移動時，次級線圈 1 感應的電壓大于次級線圈 2，兩線圈輸出的電壓差值大小隨鐵芯位移而成線性變化。
初級線圈、次級線圈分布在線圈骨架上，線圈內部有一個可自由移動的桿狀銜鐵。當銜鐵處于中間位置時，兩個次級線圈產生的感應電動勢相等，這樣輸出電壓為0;當銜鐵在線圈內部移動并偏離中心位置時，兩個線圈產生的感應電動勢不等，有電壓輸出，其電壓大小取決于位移量的大小。
為了提高傳感器的靈敏度，改善傳感器的線性度、增大傳感器的線性范圍，設計時將兩個線圈反串相接、兩個次級線圈的電壓極性相反，LVDT輸出的電壓是兩個次級線圈的電壓之差，這個輸出的電壓值與鐵心的位移量成線性關系。
LVDT工作過程中，鐵心的運動不能超出線圈的線性范圍，否則將產生非線性值，因此所有的LVDT均有一個線性范圍。
1,無摩擦測量
LVDT 的可動鐵芯和線圈之間通常沒有實體接觸， 也就是說 LVDT 是沒有摩擦 的部件。 它被用于可以承受輕質鐵芯負荷， 但無法承受摩擦負荷的重要測量。 例 如，精密材料的沖擊撓度或振動測試， 纖維或其它高彈材料的拉伸或蠕變測試。
2,無限的機械壽命
由于 LVDT 的線圈及其鐵芯之間沒有摩擦和接觸，因此不會產生任何磨 損。這樣 LVDT 的機械壽命，理論上是無限長的。在對材料和結構進行疲勞測試 等應用中，這是極為重要的技術要求。此外，無限的機械壽命對于飛機、導彈、宇宙飛船以及重要工業設備中的高可靠性機械裝置也同樣是重要的。
3,無限的分辨率
LVDT 的無摩擦運作及其感應原理使它具備兩個顯著的特性。 第一個特性是具 有真正的無限分辨率。 這意味著 LVDT 可以對鐵芯最微小的運動作出響應并生成 輸出。外部電子設備的可讀性是對分辨率的唯一限制。


4,零位可重復性
LVDT 構造對稱，零位可回復。LVDT 的電氣零位可重復性高，且極其穩定。用在閉環控制系統中，LVDT 是非常出色的電氣零位指示器。
5,徑向不敏感
LVDT 對于鐵芯的軸向運動非常敏感，徑向運動相對遲鈍。這樣，LVDT 可以 用于測量不是按照精準直線運動的物體，例如，可把 LVDT 耦合至波登管的末端 測量壓力。
6,輸入/輸出隔離
LVDT 被認為是變壓器的一種，因為它的勵磁輸入(初級)和輸出(次級)是 完全隔離的。LVDT 無需緩沖放大器，可以認為它是一種有效的模擬信號元件。 在要求信號線與電源地線隔離的測量和控制回路中，它的使用非常方便。
7,堅固耐用
制造 LVDT 所用的材料以及接合這些材料所用的工藝使它成為堅固耐用 的變送器。即使受到工業環境中常有的強大沖擊、巨幅振動，LVDT 也能繼續發 揮作用。鐵芯與線圈分離 LVDT 鐵芯與線圈彼此分離，在鐵芯和線圈內壁間插入非磁性隔離物，可以把加壓的、 腐蝕性或堿性液體與線圈組隔離開。這樣，線 圈組實現氣密封， 不再需要對運動構件進行動態密封。 對于加壓系統內的線圈組， 只需使用靜態密封即可。
8,環境適應性
LVDT 是少數幾個可以在多種惡劣環境中工作的變送器之一。例如，密封型 LVDT 采用不銹鋼外殼，可以置于腐蝕性液體或氣體中。有時，LVDT 被要求在極端惡劣的環境下工作。例如，在類似液氮的低溫環境中或核輻射環境。雖然在大 多數情況下，LVDT 具有無限的工作壽命(理論上) ，置于惡劣環境下的 LVDT，工作壽命卻因環境不同而各不相同。
9,LVDT 與光柵，磁柵，等高精度測長儀器相比有以下幾個優點缺點：
優點：動態特性好，可用于高速在線檢測，進行自動測量，自動控制。光柵、 磁柵等測量速度一般為 1.5m/s 以內，只能用于靜態測量。 LVDT 可在強磁場，大電流，潮濕，粉塵等惡劣環境下使用。 可以做成在特殊條件下工作的傳感器，如耐高壓，高溫，耐輻射，全密土封在水下工作。 可靠性非常好，能承受沖擊達 150g/11ms ，振動頻率 2KHZ 加速度 20g。體 積小，價格低，性能價格比高。
總結
LVDT線性差動變壓器式位移傳感器主要用于測量如位移、距離、伸長、移動、厚度、膨脹、液位、應變、壓縮、重量等各種物理量。在航天、航空、電力、石油化工、機械、軍工、紡織、汽車、煤炭、地震監測、高等院校及科研院所等領域有著廣泛的應用。本文主要介紹了LVDT位移傳感器的工作原理、特點等基礎知識。