Con este recurso se pretende que el alumno comprenda los principios de funcionamiento de los transformadores lineales y angulares, llamados comúnmente, giroscopios.

Estrategia

 

 

 

Medidas de fuerza y masa, desplazamiento rotacional, electromagnetismo y otros

Giroscopios

Los transformadores diferenciales lineales (LVDT) o angulares (RVDT), también conocidos como giroscopios, son dispositivos electromecánicos que producen señales de salida proporcionales al desplazamiento de un núcleo movible y separado. No hay contacto entre su núcleo y su devanado, por lo que son elementos que no tienen fricción y no se desgastan. Debido a su funcionamiento inductivo y movimiento continuo del núcleo sin fricción, tienen prácticamente una resolución infinita. Esto quiere decir que responden al más pequeño movimiento en el núcleo produciendo una salida eléctrica. La siguiente figura ilustra un diagrama esquemático del transformador diferencial lineal (LVDT) mostrando la conexión típica con las marcas de polaridad en los dos devanados secundarios.

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Las especificaciones típicas de los LVDT’s y RVDT’s son las siguientes:

  1. Rangos de fondo de escala: Desde {0.0 a 0.050} hasta {0.0 a 10} pulgadas.

  2. Linealidad: Aproximadamente 0.25% de error sobre el fondo de la escala.

  3. Resolución mínima: Entre 0.002 mm y 0.003 mm.

  4. Respuesta dinámica: Más baja que la frecuencia de excitación (<2.5 KH).

  5. Devanados secundarios: Se conectan con marcas de polaridad invertida de tal forma que su comportamiento sea bipolar.

Entre las ventajas más importantes de estos dispositivos contamos con:

  1. Los transformadores diferenciales (VDTs) son dispositivos prácticamente sin fricción, debido a que no hay contacto entre el núcleo movible y los devanados.

  2. La ausencia de fricción presenta un transductor que prácticamente no se desgasta.

  3. Su operación sin fricción, le da desde el punto de vista análogo una resolución infinita.

  4. La separación entre devanados permite un buen aislamiento entre fuente de excitación y salida eléctricas.

  5. Su encapsulado y construcción produce un aislamiento hermético resistente a muchas hostilidades del medio ambiente.

La desventajas más importantes es que necesitan de circuitos de acondicionamiento adicionales para que funcionen adecuadamente. Esto es, requiere de un oscilador, fuente de poder, demodulador, filtro y amplificador como se muestra enseguida:

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