LVDT传感器在比例阀产品中的应用

近年我国电磁阀行业发展速度较快，得益于电磁阀行业技术不断进步以及下游需求市场不断扩大。中国为确保今后经济协调发展及改善人民生活的需要，必然将基础设施建设，如水，电，气，热等放在重中之重，这恰恰是比例阀的用武之地。

选择比例阀，要不要LVDT?

比例技术变得越来越司空见惯，人们经常讨论关于比例技术的应用，安装和调试等问题。在一个具体的应用中如何选择比例阀，有许多因素需要考虑，比如额定流量，阀芯结构，中位特性，通讯协议，是带集成放大器还是外置式放大器，或者制造商的一些特殊要求等。

在这其中，经常困扰大家的一个问题就是：何时需要选择带阀芯位置反馈或叫线性可变差动变压器（LVDT）的比例阀？随着市场竞争的加剧，很多人的想法就是“算了吧，我们还是省着点，毕竟控制精度没那么高"。然而，这种指导思想也常常变为现实，而且带来不少的问题。那么，具有LVDT的比例阀会给我们的最终用户带来哪些好处呢？

精度

LVDT监测阀芯位置并把实际位置反馈到控制器，并把校正信号发送给电磁铁。由于摩擦，没有LVDT的阀精度只有1~2%，对大多数典型应用是足够了。当我们使用带LVDT的阀时，控制精度可达0.1%。

响应

由于反馈环校正都在毫秒级，具有LVDT的阀在指令信号从0~99%变换时，某些情况响应时间可达10ms。非LVDT的阀，其通常在30~50ms之间。如果系统要求指令信号变化时输出必须快速跟踪响应，这就显得非常重要了。

流量

非LVDT反馈的阀是开环，指令信号到达放大器之后，相应地电流信号会提供给电磁铁。此处电流与电磁力正比例，线性关系。电磁力克服弹簧作用力，推动阀芯，直至弹簧力与电磁力平衡为止。这种力的平衡在特定的阀芯行程（如50%）是非常精确的。如果内部的液动力阻止阀芯达到期望的指令位置，非LVDT阀也没有什么校正措施。带LVDT的阀控制就*不同了。指令信号给定之后，阀芯移到的位置。如果阀芯并没有达到该位置，指令控制电流就会上升，直至达到预定位置。阀体内的紊流液动力作用于阀芯，与电磁力相反。由于这个原因，你会发现在一些制造商的样本中，同样额定流量的阀，具有LVDT的实际流量可以更高一些。

可靠性

当阀长期处于零位需要克服启动淤积的时候，带LVDT的比例阀具有校正位置的能力是非常重要的，特别是对于高压系统。大多数系统，液压油清洁度是足够的（也许并不），非LVDT阀也能工作得很好。然而，对很多苛刻要求的系统，情况可能就不一样了。比如，非LVDT阀控制油缸速度30%的时候，只需要30%的电磁力来移动阀芯，但是如果阀芯有淤积，该力就不够了。带LVDT的阀具有纠错功能，此时甚至可能会输出99%的电流来驱动电磁铁以达到期望位置。正是这个原因，一些制造商在样本中就提到带LVDT的阀，其电流相对会高一些。

诊断

阀上的LVDT一个非常有用的现场诊断工具。如果你可以看到给定指令信号后阀芯在移动，我们就可以排除不是比例阀的故障了。这样可以节省大量的时间来检查现场其它问题。

在一些要求严格的应用中，可以实时监测阀芯位置变化，并与指令信号做对比。如果监测到阀芯实际位置比期望延迟几毫秒，就可以考虑更换旧阀了.

LVDT 在比例阀上的应用

LVDT在液压阀上的应用，是将电子元件，传感器与驱动器集成为一个独立的单元，然后直接和比例阀的阀体相连，从而达到对比例阀阀芯进行闭环控制，所有的比例阀模块都配有集成的反馈传感器（LVDT），反馈传感器通过检测阀芯的运动和输入信号对比所得的偏差，执行机构通过一个电磁阀来控制阀芯的运动方向，速度和位置。集成式电子元件，可以补偿阀芯压力，内部泄漏，油液粘度变化，先导压力等所带来的影响。这样可以保证系统的低迟滞和高精度。同时这些电子元件也为系统提供了内置的安全装置，如故障监控装置，方向指示灯和LED显示灯。

工作原理：

输入信号（设定值）决定了推动主阀芯的先导压力等级。LVDT传感器检测主阀芯的位置，产生一个电控模块可以识别的反馈信号。电控系统通过输入信号和反馈信号之间的偏差来驱动电磁阀，进而改变先导压力，驱动主阀芯到正确的位置。

当主阀芯移动时，LVDT上产生的感应电压和阀芯位置成比例关系。利用LVDT可以进行对主阀芯位置进行自由监控。这样能延长阀的工作寿命同时其应用也不受液压油种类的限制。此外，LVDT可以提供高精度和高分辨率的位置信号。

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