RVDT

Rotary Variable Differential Transformer (RVDT)

Bij de RVDT zit de primaire spoel ook op de stator en de rotor bestaat uit dun gelamelleerd staalplaat die het magnetisch veld meer naar de ene of andere secundaire spoel richt. Er zit geen spoel op de rotor. De meting is slechts geldig voor kleine hoekverplaatsingen, bijvoorbeeld -45° tot +45°.

De praktische werking van de RVDT is vergelijkbaar met die van de variometer: het signaal van de twee secundaire wikkelingen wordt van elkaar afgetrokken (antiserieschakeling) en verwerkt door een synchrone demodulator.

Er is geen synchrone demodulator nodig als de signalen van beide wikkelingen onafhankelijk van elkaar gebruikt worden. Beide signalen hoeven enkel gedetecteerd en versterkt te worden. De signalen worden dan door op amps verwerkt: met a-b bekomt men de afwijking ten opzichte van de middenpositie (zowel positief als negatief) en met a+b kan men nagaan of de opnemer nog correct werkt (de som van beide signalen moet constant blijven).

Er bestaan ook lineaire opnemers waar een ijzeren staaf in een koker met drie wikkelingen beweegt (primair en twee secundaire wikkelingen). Naargelang de staaf meer daan de ene of andere kant beweegt produceert één van de twee spoelen een hogere spanning dan de andere.

Een synchrone demodulator is niet strict noodzakelijk om het signaal van een variabele transfo (RVDT/LVDT) te detecteren. De schakeling met twee niet-synchrone detectoren volstaat ook.

Het meetsignaal (bijvoorbeeld 400Hz 110V) wordt aangeboden aan de ingang van de transfo. Op de twee secundaire wikkelingen wordt een spanning opgewekt die afhangt van de positie van de magnetische staaf (zoals bij een normale variabele transfo).

Beide signalen worden gedetecteerd, de ene op-amp detecteert de positieve spanningen van één spoel en de andere op-amp detecteert de negatieve helften van de andere spoel. Het voordeel van dit systeem is dat het een correcte meting blijft afleveren, zelfs als het meetsignaal vervormd zou zijn, want de meting gebeurt simultaan op dezelfde halve periode. Beide op-amps sampelen dus het primaire signaal op hetzelfde ogenblik.

Als de magnetische staaf in het middeen staat, dan heeft men een positieve spanning op A en een identieke negatieve spanning op B. De amplitude van beide signalen hangt af van het meetsignaal en van de transformatorverhouding. Op de uitgang heeft men dus 0V, want de positieve spanning is gelijk aan de negatieve spanning.

Verschuift de magnetische staaf naar de ene of andere kant, dan produceert een spoel een hogere spanning dan de andere en is de uitgang niet meer op 0V. De trimmer op de uitgang dient om het nulpunt in te stellen (offset).

Absolute hoekmeting

Directe digitale meting

De gebruikte code is de Gray code waardoor de omzettingsfout altijd beperkt is tot de stapgrootte.

De nauwkeurigheid is vergelijkbaar met die van een synchro of resolver, maar de waatrde is reeds digitaal. Deze systemen zijn heel nauwkeurig en betrouwbaar (als ze uitgerust zijn met een LED lichtbron). De omzetters met sleepcontacten (de klassieke encoders zoals die gebruikt worden in digitale volumeregelingen) zijn niet berouwbaar en hebben een lage nauwkeurigheid en zouden eigenlijk enkel in speelgoed gebruikt mogen worden.

Lineaire resolver

Lineaire resolvers

De spoelen hebben een spoed van bijvoorbeeld 2mm en laten een meting toe van 100micrometer of beter. De meting is niet absoluut en men heeft een nul-indicatie nodig, die bijvoorbeeld gerealiseerd wordt door een lichtsluis aan één kant van de opstelling. Het afgegeven signaal is zwakker dan die van een resolver en moet lokaal versterkt worden.

Tachometer

Tegenwoordig gebruikt men vaker een losse opnemer die reageert op de vertanding van het vliegwiel (verandering van de permeabiliteit in de nabijheid van de nokken). De opnemer levert een variabele wisselspanning die omgezet moet worden in een gelijkspanning, maar de wisselspanning kan ook direct naar d eprocessor gestuurd worden voor een directe omzetting.