笔式 LVDT 有个常见误区:把标称量程当成“测头能走的最大距离”。实际上它分成两段——预行程和有效行程。预行程是测头先压入的那一段,有效行程才是真正用来测量的区间,量程 = 预行程 + 有效行程。

为什么要预压一段
测头预压有几个作用:一是让回弹测头压紧被测面,接触稳定,读数不抖;二是避开铁芯在最顶端的非线性段,让测量落在线性区内;三是让测头始终有回弹力,工件离开后测头能自动回位。所以安装时先让测头压入预行程,再开始算有效测量区间。
量程和预行程怎么定
先说大原则:量程要覆盖“工件可能出现的最大变化量”加上预压,再留 20% 余量。具体分三步——
第一步,确认基准面。工件放在 V 形块/定位块上,或被夹持的位置固定后,测头顶到的“零位”在哪里,这决定了预行程的起点。
第二步,量出工件变化范围。轴径的公差带、跳动可能的极差、或产品允许的最大位移,先测出来或从图纸要,作为有效行程的底线。
第三步,对到标称量程。把“预压 + 有效行程 + 余量”加起来,往 FER8 的 8mm / 10mm 上靠,别正好卡在边缘;卡太满,稍一波动就可能并圈或过零。
| 项目 | 常见做法 |
|---|---|
| 预行程 | 让测头压入约 1~2mm(按样本和工况) |
| 有效行程 | 覆盖工件最大变化量,留 20% 余量 |
| 超程保护 | 工装加超程块,防压并圈 |
一个示例
假设轴径公差带是 0.4mm,加上跳动可能再偏 0.1mm,工件变化量约 0.5mm。预压取 1mm,那么有效行程至少 0.5mm,留 20% 取 0.6mm,总需求约 1.6mm;再考虑回弹测头要压紧、上下料有让位,实际选 FER8 的 8mm 量程绰绰有余,还能留出充足的对零空间。反过来,如果你只有 0.5mm 变化量却选了 8mm 全行程,有效信号只占输出很小一段,分辨率就被浪费了。
超量程会发生什么
铁芯走出线性区,LVDT 还能出数,但线性变差——读数不对,不是没数。现场看到“还能读但数不对”,先查是不是超量程或过零。压到并圈(测头缩到底)时,读数会顶死在一个值,也是超程的典型表现。安装时螺纹夹紧前先调好预行程,避免过零或超量程后线性变差。
预行程怎么量
预行程不是拍脑袋定的,要装上去量。方法:先把测头退到自由位(此时读数对应自由位零点),然后推进到测头刚接触工件、读数开始变化的位置,这段就是预行程。更简单的是——夹套松开,测头轻压工件到刚要受力,此时零位即预压点;然后读预压值,量程 = 实测预压 + 有效行程。务必在读数仍在变化、还没顶死前就把预行程定下来,一旦压到并圈,这段就不算有效量程了。
量程选的几种翻车
现场量程选错,多半是这几类:一是只看了标称量程没看预行程,以为 8mm 全都能用来测,结果预压吃掉 2mm,真正能测的只剩 6mm;二是余量留太满,工件公差稍微超出就并圈,读数顶死;三是把分辨率当精度——0.1μm 是分辨率,不是线性度,精度要用 ±0.1%FS 那一档去衡量;四是测头力没算,软材质被压出凹陷,读出来的不是真实尺寸。想清楚这几条,量程和预行程就不会定错。
选型别忘的事
量程定下来了,还要确认三件事:一是测头力——回弹力会不会压伤软质工件面;二是分辨率——变化量很小的时候,LVDT 的高分辨率优势才体现出来,别浪费;三是夹持空间——笔式外径 Φ8,倒角、操作空间够不够。以上对到 FER8 的实动行程与量程,详情见 FER8 产品页。
| 量程相关参数 | FER8 常见规格 |
|---|---|
| 常见量程 | 8mm / 10mm |
| 精密款线性度 | ±0.1%FS |
| 分辨率 | ≤0.1μm |
| 测头形式 | 回弹式,Φ8 外径 |
本文用到的本站数字:FER8 常见量程 8mm/10mm;超量程仍出数但线性变差。
明确没写进 FER 的行业规格:“预行程 1~2mm、留 20% 余量”为现场经验做法,不构成订货规格。