Finite Element Analysis of the Effects of Process and Material Parameters on the LVDT Output Characteristics

Young-Soo Yang; Kang-Yul Bae

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자료유형: 학술저널

저자정보: Young-Soo Yang (JNU) Kang-Yul Bae (GNU)

저널정보: 한국기계가공학회 한국기계가공학회지 한국기계가공학회지 제20권 제9호

발행연도: 2021.9

수록면: 11 - 19 (9page)

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Linear variable differential transformer (LVDT) is a displacement sensor and is commonly used owing to its wide measurement range, excellent linearity, high sensitivity, and precision. To improve the output characteristics of LVDT, a few studies have been conducted to analyze the output using a theoretical method or a finite element method. However, the material properties of the core and the electromagnetic force acting on the core were not considered in the previous studies. In this study, a finite element analysis model was proposed considering the characteristics of the LVDT composed of coils, core, magnetic shell and electric circuit, and the core displacement. Using the proposed model, changes in sensitivity and linear region of LVDT according to changes in process and material parameters were analyzed. The outputs of the LVDT model were compared with those of the theoretical analysis, and then, the proposed analysis model was validated. When the electrical conductivity of the core was high and the relative magnetic permeability was low, the decrease in sensitivity was large. Additionally, an increase in the frequency of the power led to further decrease in sensitivity. The electromagnetic force applied on the core increased as the voltage increased, the frequency decreased, and the core displacement increased.

#LVDT(선형가변차동변압기) #Output Characteristic(출력 특성) #Supply Power(공급 전원) #Core Material(코어 재질) #Finite Element Analysis(유한요소해석)

참고문헌 (11)

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이능구 / 2017 / LVDT를 이용한 범용 외경측정 모듈에 관한 연구 / 한국기계가공학회지 16(3):100~106

Masi, A. / 2011 / Study of Magnetic Interference on an LVDT : FEM Modeling and Experimental Measurements / Journal of Sensors 2011:1~9

Al-Sharif, L. / 2011 / Matlab for Engineers / IntechWeb.org :75~94

Baidwan, K. I. S. / 2015 / Design of Linear Variable Differential Transformer(LVDT)Based Displacement Sensor with Wider Linear Range Characteristics / The International Journal of Science & Technoledge 3(4):74~79

Doebelin, E. O. / 1990 / Measurement Systems: Application and Design / McGraw-Hill

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