LVDT傳感器在比例閥產品中的應用

近年我國電磁閥行業發展速度較快，得益于電磁閥行業技術不斷進步以及下游需求市場不斷擴大。中國為確保今后經濟協調發展及改善人民生活的需要，必然將基礎設施建設，如水，電，氣，熱等放在重中之重，這恰恰是比例閥的用武之地。

選擇比例閥，要不要LVDT?

比例技術變得越來越司空見慣，人們經常討論關于比例技術的應用，安裝和調試等問題。在一個具體的應用中如何選擇比例閥，有許多因素需要考慮，比如額定流量，閥芯結構，中位特性，通訊協議，是帶集成放大器還是外置式放大器，或者制造商的一些特殊要求等。

在這其中，經常困擾大家的一個問題就是：何時需要選擇帶閥芯位置反饋或叫線性可變差動變壓器（LVDT）的比例閥？隨著市場競爭的加劇，很多人的想法就是“算了吧，我們還是省著點，畢竟控制精度沒那么高"。然而，這種指導思想也常常變為現實，而且帶來不少的問題。那么，具有LVDT的比例閥會給我們的最終用戶帶來哪些好處呢？

精度

LVDT監測閥芯位置并把實際位置反饋到控制器，并把校正信號發送給電磁鐵。由于摩擦，沒有LVDT的閥精度只有1~2%，對大多數典型應用是足夠了。當我們使用帶LVDT的閥時，控制精度可達0.1%。

響應

由于反饋環校正都在毫秒級，具有LVDT的閥在指令信號從0~99%變換時，某些情況響應時間可達10ms。非LVDT的閥，其通常在30~50ms之間。如果系統要求指令信號變化時輸出必須快速跟蹤響應，這就顯得非常重要了。

流量

非LVDT反饋的閥是開環，指令信號到達放大器之后，相應地電流信號會提供給電磁鐵。此處電流與電磁力正比例，線性關系。電磁力克服彈簧作用力，推動閥芯，直至彈簧力與電磁力平衡為止。這種力的平衡在特定的閥芯行程（如50%）是非常精確的。如果內部的液動力阻止閥芯達到期望的指令位置，非LVDT閥也沒有什么校正措施。帶LVDT的閥控制就*不同了。指令信號給定之后，閥芯移到的位置。如果閥芯并沒有達到該位置，指令控制電流就會上升，直至達到預定位置。閥體內的紊流液動力作用于閥芯，與電磁力相反。由于這個原因，你會發現在一些制造商的樣本中，同樣額定流量的閥，具有LVDT的實際流量可以更高一些。

可靠性

當閥長期處于零位需要克服啟動淤積的時候，帶LVDT的比例閥具有校正位置的能力是非常重要的，特別是對于高壓系統。大多數系統，液壓油清潔度是足夠的（也許并不），非LVDT閥也能工作得很好。然而，對很多苛刻要求的系統，情況可能就不一樣了。比如，非LVDT閥控制油缸速度30%的時候，只需要30%的電磁力來移動閥芯，但是如果閥芯有淤積，該力就不夠了。帶LVDT的閥具有糾錯功能，此時甚至可能會輸出99%的電流來驅動電磁鐵以達到期望位置。正是這個原因，一些制造商在樣本中就提到帶LVDT的閥，其電流相對會高一些。

診斷

閥上的LVDT一個非常有用的現場診斷工具。如果你可以看到給定指令信號后閥芯在移動，我們就可以排除不是比例閥的故障了。這樣可以節省大量的時間來檢查現場其它問題。

在一些要求嚴格的應用中，可以實時監測閥芯位置變化，并與指令信號做對比。如果監測到閥芯實際位置比期望延遲幾毫秒，就可以考慮更換舊閥了.

LVDT 在比例閥上的應用

LVDT在液壓閥上的應用，是將電子元件，傳感器與驅動器集成為一個獨立的單元，然后直接和比例閥的閥體相連，從而達到對比例閥閥芯進行閉環控制，所有的比例閥模塊都配有集成的反饋傳感器（LVDT），反饋傳感器通過檢測閥芯的運動和輸入信號對比所得的偏差，執行機構通過一個電磁閥來控制閥芯的運動方向，速度和位置。集成式電子元件，可以補償閥芯壓力，內部泄漏，油液粘度變化，先導壓力等所帶來的影響。這樣可以保證系統的低遲滯和高精度。同時這些電子元件也為系統提供了內置的安全裝置，如故障監控裝置，方向指示燈和LED顯示燈。

工作原理：

輸入信號（設定值）決定了推動主閥芯的先導壓力等級。LVDT傳感器檢測主閥芯的位置，產生一個電控模塊可以識別的反饋信號。電控系統通過輸入信號和反饋信號之間的偏差來驅動電磁閥，進而改變先導壓力，驅動主閥芯到正確的位置。

當主閥芯移動時，LVDT上產生的感應電壓和閥芯位置成比例關系。利用LVDT可以進行對主閥芯位置進行自由監控。這樣能延長閥的工作壽命同時其應用也不受液壓油種類的限制。此外，LVDT可以提供高精度和高分辨率的位置信號。

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