RVDT - Explicación del transformador diferencial variable rotativo

En el artículo anterior, hemos tratado una visión general del LVDT o Transformador Diferencial Variable Lineal. En este artículo se trata una visión general de los RVDT, y el Forma completa del RVDT es Transformador Diferencial Variable Rotativo. El diseño del RVDT es igual que el de un LVDT, aparte del diseño del núcleo. Porque, cuando gira, la inductancia mutua entre los dos devanados del transformador, es decir, la bobina primaria y las bobinas secundarias, cambia linealmente por el desplazamiento angular. Los RVDT utilizan equipos sin escobillas y sin contacto para garantizar una detección de posición duradera, consistente y repetible con una resolución ilimitada. Este rendimiento garantiza una detección precisa de la posición en las condiciones de trabajo más intensas.

¿Qué es el RVDT (transformador diferencial variable rotativo)?

Las siglas RVDT significan Transformador Diferencial Variable Rotativo. Es un tipo de transductor electromecánico que se utiliza para dar el o/p lineal que es proporcional al desplazamiento angular i/p. La función principal del RVDT es detectar el desplazamiento angular y convertirlo en una señal eléctrica. El funcionamiento de los RVDT y los LVDT es similar, pero los LVDT emplean un núcleo de hierro flexible para medir el desplazamiento, mientras que los RVDT emplean un núcleo de tipo leva. Este núcleo girará entre los dos devanados del transformador utilizando el eje. Consulta el enlace para saber más sobre LVDT: Construcción, principio de funcionamiento, ventajas, inconvenientes y sus aplicaciones.

Construcción del RVDT y su funcionamiento

Transductor RVDT tiene dos devanados similares a los de un transformador normal, como son el devanado primario y los dos devanados secundarios que se muestran a continuación Diagrama del RVDT. Los dos devanados del transformador están heridos, y los dos devanados secundarios tienen un número equivalente de devanados. Están situados a ambos lados del devanado primario del transformador. Una leva formada por un núcleo magnético que se fabrica con un hierro blando se acopla a un eje. Así, este núcleo se puede retorcer entre los devanados. La construcción del RVDT y del LVDT es similar, pero la principal diferencia es la forma del núcleo en los devanados del transformador. Este núcleo girará entre los dos devanados del transformador debido al eje.

Los RVDT típicos son lineales en un rango de +40 o -40 grados, la sensibilidad es de unos 2mV a 3mV por grado de rotación y el rango de tensión de entrada es de 3V RMS en rangos de frecuencia de 400Hz a 20kHz. En función del movimiento del eje en el transformador, se producirán las tres condiciones siguientes

• Cuando el núcleo está en posición nula
• Cuando el núcleo gira en el sentido de las agujas del reloj
• Cuando el núcleo gira en sentido contrario a las agujas del reloj

Cuando el núcleo está en posición nula

En la primera condición, cuando el eje se coloca en la posición nula, las f.e.m. inducidas en los devanados secundarios son similares aunque de fase inversa. Por lo tanto, el potencial o/p diferencial será cero, y la condición será E1 = E2, donde E0 = E1-E2 =0

Cuando el núcleo gira en el sentido de las agujas del reloj

En la segunda condición, cuando el eje gira en el sentido de las agujas del reloj, entra más sección del núcleo a través del devanado primario. Por tanto, la f.e.m. inducida a través del devanado primario es mayor que la del devanado secundario. Por lo tanto, el potencial o/p diferencial es positivo, y la condición será E1 > E2, donde E0 = E1-E2 = positivo.

Cuando el núcleo gira en sentido contrario a las agujas del reloj

En la tercera condición, cuando el eje gira en el sentido contrario a las agujas del reloj, se introducirá más sección del núcleo a través del devanado secundario. Así, la f.e.m. inducida a través de la bobina secundaria es mayor que la de la bobina primaria. Por lo tanto, el potencial diferencial o/p es negativo, lo que significa un desplazamiento de fase de 1800, y la condición será E1 < E2, donde E0 = E1-E2 = negativo.

¿Cómo elegir un RVDT?

Los RVDT tienen muchas ventajas sobre otros tipos de sensores. Pero hay que tener en cuenta algunos parámetros a la hora de elegir el RVDT, entre los que se encuentran los siguientes

Precisión

En algunas situaciones, la precisión del RVDT es imperfecta, por lo que no es adecuado para algunas aplicaciones. Cuando el aparato necesita sensores de alta precisión, el coste del aparato también aumenta.

Entorno de trabajo

Los RVDT son muy resistentes y pueden trabajar en cualquier entorno. Otros tipos de sensores no son apropiados para condiciones como un tremendo cambio de temperatura, la presencia de contaminantes o altos sonidos de vibración.

Fuente de energía de reserva

Un RVDT necesita una entrada de corriente alterna para generar la salida de análisis preferida. Si no hay una fuente de alimentación de reserva, un sensor electromecánico no será una buena opción.

Cambio de señal

Hoy en día, para algunas aplicaciones se elige un sensor que se puede utilizar para cambiar los datos en la salida digital legible en el PC.

Ventajas e inconvenientes del RVDT

Las ventajas del RVDT son las siguientes

• La consistencia del RVDT es alta
• La exactitud del RVDT es alta
• La vida útil es larga
• El rendimiento es repetible
• La construcción es compacta y resistente
• Durabilidad
• Bajo coste
• Componentes electrónicos fáciles de manejar
• La resolución es infinita
• La linealidad es excelente
• Una amplia gama de rangos de dimensiones

Las desventajas del RVDT son principalmente las siguientes

• El contacto entre el exterior de medición y la boquilla no es posible en todo momento.
• La salida del RVDT es lineal (alrededor de +40 o -40 grados), por lo que restringe la usabilidad.

Aplicaciones del RVDT

Las aplicaciones del RVDT son las siguientes

• Válvulas de combustible e hidráulicas
• Máquinas herramienta modernas
• Cabina de mandos
• Controles Combustible
• Freno con sistemas de cable
• Sistemas de aire de purga de los motores
• Robótica
• Aviones y aviónica
• Industria de control de procesos
• Sistemas de armas y torpedos
• Control de combustible del motor
• Sistemas de dirección de la rueda delantera
• Sistemas "fly by wire" (volar por cable)
• Inversor de empuje
• Actuadores para controlar el vuelo y el motor
• Sistemas de control ecológico

Por lo tanto, se trata de RVDT (Transformador diferencial variable rotativo), construcción, funcionamiento, ventajas, desventajas y sus aplicaciones. Son los sensores más utilizados en la actualidad, y no experimentan ningún problema de funcionamiento debido a su estructura sin contacto. Tienen un estado fijo de consistencia incluso en las duras condiciones ambientales. Por tanto, es un sensor ideal para la construcción de equipos pesados en industrias como la petrolera, la del gas y la aeroespacial. He aquí una pregunta para ti, ¿cuál es el Teoría de funcionamiento del RVDT? También puedes leer más sobre las diferencias entre lvdt y rvdt.