Study on Improvement of a LVDT for Displacement Measurements

변위측정용 LVDT의 개선에 관한 연구

A LVDT is an electromechanical transducer that produces an electrical output proportional to the displacement of separate movable core. A convential LVDT in construction has a disadvantage which the measurement range to the length ratio is small. This paper proposed a new type LVDT, which improved methodes of construction. The proposed LVDT and a conventional LVDT with the same dimension are simulated by FEM. In the process of the simulation and construction, the performance of two type LVDTs are evaluated. Linearity error of a conventional LVDT was ${\pm}3\;%$ in measuring range of ${\pm}5\;mm$ and linearity error of the proposed LVDT was ${\pm}0.5\;%$ in the same range. It was evident from the theoritical relationships and the experimental results that the proposed LVDT has been better performance than a convential type.

LVDT는 독립적으로 움직일 수 있는 코어의 변위에 비례하여 전기적 출력을 나타내는 전기기계적 트랜스듀서이다. 기존의 일반적 LVDT는 구조적으로 측정범위에 대해 크기의 비가 작은 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 개선하기 위하여, 새로운 형태의 LVDT를 제안하였고 동일한 치수와 코어를 가진 두가지 형태의 LVDT에 대하여 FEM 해석을 통하여 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 한 결과를 토대로 이들을 제작하여 그 특성을 비교하였으며 시험결과 측정범위${\pm}5\;mm$ 에서 일반 LVDT는 ${\pm}3\;%$의 선형도를 나타내었으며, 본 연구에서 제안한 LVDT는 ${\pm}0.5\;%$의 선형특성을 나타내었다. 따라서 이론적 결과와 실험적 결과를 통하여 기존의 LVDT보다 제안된 LVDT의 특성이 우수함을 확인할 수 있었다.