位置不确定性是安装线性可变差动变压器（LVDT）传感器于液压阀上所解决的主要问题。没有这些传感器，控制系统将盲目运行，假设阀门已移动到所需位置而无需验证。通过安装LVDT，您可以精确监控阀芯位置，使系统能够量化任何给定时刻的确切阀门开度。
核心要点 液压阀通常表现出非线性行为，使得仅凭控制信号难以预测流量。LVDT通过提供阀芯物理位置的精确反馈来解决此问题，使控制系统能够补偿不规则性并实时准确地预测流量输出。
解决精度差距
“盲控”的挑战
在没有反馈传感器的标准液压系统中，控制器发送信号并假设阀门响应完美。
然而，诸如摩擦或压力变化等因素会导致阀门漂移或安装不正确。缺乏验证阻碍了精确的过程控制。
量化阀门开度
LVDT通过物理测量阀芯的位置来解决此问题。
通过将此机械位置转换为电信号，传感器提供了阀门开启程度的量化指标。这使得阀门从被动的机械装置转变为智能的、由反馈驱动的组件。
克服非线性
预测流量输出
液压领域最显著的挑战之一是阀门开度并不总是等同于线性的流量变化。
通过LVDT了解确切的阀芯位置，控制系统可以根据物理开度映射预期的流量。这使得能够高度精确地预测流量输出，确保系统无论外部变量如何都能按预期运行。
实时补偿
液压阀具有固有的非线性特性，这意味着它们对控制输入的响应可能是不一致的或呈曲线而非直线。
通过LVDT反馈，控制系统可以执行实时补偿。它会检测发生的非线性并立即调整控制信号以线性化阀门的性能。
理解权衡
增加系统复杂性
虽然LVDT解决了精度问题，但它们增加了控制架构的复杂性。
您不能仅仅安装传感器；您还必须拥有一个能够读取反馈并运行必要补偿算法以利用数据的控制系统。
易受物理对齐影响
由于LVDT测量的是物理阀芯位置，因此需要精确的机械安装。
如果传感器未对准或连接件退化，反馈将不正确，可能导致控制系统做出错误的调整。
为您的目标做出正确选择
如果您的主要关注点是精确控制： 实施LVDT传感器以闭合反馈回路，使您的系统能够自动补偿非线性流量特性。
如果您的主要关注点是降低成本： 评估您的应用是否需要流量预测；如果操作是简单的开关操作，那么位置监控的附加复杂性可能是不必要的。
实时反馈是机械猜测与数字确定性之间的桥梁。
摘要表：
| 特性 | 解决的问题 | 对系统的益处 |
|---|---|---|
| 位置反馈 | 盲控/不确定性 | 阀芯位置的实时验证 |
| 流量映射 | 非线性流量行为 | 输出流量的精确预测 |
| 信号监控 | 阀门漂移和摩擦 | 机械错误的自动补偿 |
| 闭环数据 | 缺乏量化指标 | 将无源阀门转变为智能组件 |
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参考文献
- Denis Jankovič, Niko Herakovič. Polynomial Regression-Based Predictive Expert System for Enhancing Hydraulic Press Performance over a 5G Network. DOI: 10.3390/app142412016
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
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