Acondicionamiento y digitalización de la señal de un LVDT para la medición del perfil de una superficie sólida

Acondicionamiento y Digitalización de un LVDT

Resumen

El LVDT es el elemento más importante para la medición de los perfiles utilizando un perfilómetro de contacto y su función es convertir las variaciones de desplazamiento de una aguja en variaciones de voltaje, a través del desplazamiento del núcleo de una bobina acoplado a la aguja. El desplazamiento del núcleo a escala completa se determinó midiendo el recorrido total que hace la aguja, obteniendo el mismo voltaje en el secundario para los desplazamientos extremos. Con este valor y con el de los voltajes del primario y secundario se encontró una alta sensibilidad para el LVDT del perfilómetro, siendo 7,19mV/V/mil el valor obtenido, lo que significa un reto para su lectura. Para el acondicionamiento del LVDT se utilizó un circuito AD698 que genera una señal oscilante, con amplitud y frecuencia ajustable para el primario, y un demodulador síncrono que convierte la señal del secundario en una señal DC, que incrementa linealmente con respecto a la posición del núcleo. Se diseñó e implementó un sistema de conversión A/D, teniendo en cuenta la resolución, la señal de entrada, la frecuencia de muestreo, las prestaciones estáticas y las dinámicas, la interfaz de comunicación, y el tamaño y el precio. La  transmisión de los datos de la medida del perfil se realizó por medio del protocolo USB, a través de un microcontroladorATxmega. Se realizaron medidas del perfil utilizando unas muestras patrón de 50, 5 y 1 KÅ, para evaluar el desempeño del sistema de acondicionamiento, obteniéndose resultados satisfactorios.