3. LVDT - Linear Variable Differential Transformer
Le LVDT est un transduceur de position électro-mécanique du type transformateur à couplage variable, composé d'un primaire et de deux secondaires qui produisent des tensions de sortie électrique proportionnelles au déplacement d'un noyau mobile. Les points rouges apposés sur les enroulements montrent les relations de phase entre ceux-ci.
Le primaire étant alimentée par un courant alternatif, des tensions sont induites dans les bobines secondaires et les valeurs de ces tensions sont fonction du coefficient de couplage entre primaire et secondaire, c'est à dire de la position du noyau mobile. Les bobines secondaires sont connectées en série mais en opposition de sorte que les deux tensions dans le circuit secondaire sont en phase opposée. La sortie du transformateur est alors la différence entre les tensions des deux enroulements secondaires. Avec le noyau en position centrale, la tension de sortie sera nulle.
Lorsque le noyau est déplacé de sa position centrale, la tension induite dans une des bobines du secondaire - celle dans laquelle le noyau s'est déplacé - augmente. Simultanément, la tension induite dans l'autre bobine du secondaire décroît. Cela produit une tension de sortie différentielle qui varie linéairement avec les changements de position du noyau.
Il est existe une grande variété de LVDT, depuis des diamètres de moins de 2 mm jusqu'à plus de 10 cm, des longueurs de moins de 2 cm à plus de 2 m et des amplitudes de déplacement de moins de 1 mm à plus de 1 m suivant les utilisations envisagées.
Leurs caractéristiques de :
- Simplicité,
- Grande variété d'échelles linéaires,
- Nombreuses dimensions,
- Facilité d'installation,
- Friction quasiment nulle entre les pièces, d'où
- Forces négligeables requises pour le déplacement,
- Très large gamme de température (-265° C à 600° C),
- Grande résolution : < 0,01 % de la plage de mesure
- Linéarité de la tension de sortie : < 0,05 % de la plage de mesure,
Font qu'ils sont utilisés dans bien d'autres domaines que l'aéronautique comme :
- Les mesures en continu de croissance des plantes,
- Capteurs de position des éléments mobiles d'engins de chantier,
- Capteurs d'amplitudes de vibrations,
- Mesure des déplacements des axes de liberté des simulateurs dynamiques,
- Mesure des déplacements des chariots de machine-outil,
- Métrologie dimensionelle,
LVDT avec une course de 50 mm